齊萬兵  王善增

（寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司）

摘  要  對韶鋼7號高爐（2200m2)爐役后期強(qiáng)化冶煉的措施進(jìn)行了闡述。針對7號高爐的爐型特點(diǎn)，通過采取改善入爐原燃料質(zhì)量、優(yōu)化操作制度、強(qiáng)化操業(yè)管理等措施，穩(wěn)定了煤氣流，形成了中心開放、邊沿穩(wěn)定的合理煤氣流分布，確保了爐況穩(wěn)定順行。7號爐在爐役后期強(qiáng)化冶煉時，日產(chǎn)量顯著提升，利用系數(shù)由2015年的2.413提高到2017年（1-5月）的2.725以上，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

關(guān)鍵詞  高爐爐役后期強(qiáng)化冶煉操作制度煤氣流分布

韶鋼7號高爐（2200m3)自2005年8月18日開爐以來，受制于原燃料波動的影響，入爐堿負(fù)荷、鋅負(fù)荷長期偏高，導(dǎo)致爐況不穩(wěn)定，高爐內(nèi)襯破損嚴(yán)重，爐缸側(cè)壁溫度時有異常升高現(xiàn)象，爐缸二層水溫差長期偏高，制約了高爐進(jìn)一步強(qiáng)化冶煉。針對此情況，采取了一系列措施，使高爐在爐役后期實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化冶煉，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

1  改善入爐原燃料質(zhì)量

隨著原燃料采購穩(wěn)定，質(zhì)量得到大幅提升，入爐鋅負(fù)荷由2015年以前的0.9kg/t降至目前的0.38kg/t左右。燒結(jié)礦品位也提高0.5個百分點(diǎn)，嚴(yán)控?zé)Y(jié)礦粉末（小于5mm)＜5%,5~10mm粒度<20%的目標(biāo)。

爐料結(jié)構(gòu)主要以（70%~75%)高堿度燒結(jié)礦配加（5%~10%)酸性球團(tuán)礦為主，確保熟料率≥80%。2014年下半年公司6m焦?fàn)t投產(chǎn)后，7號高爐實(shí)現(xiàn)了全干焦冶煉，焦炭質(zhì)量也明顯改善，灰分普遍降到了12%以下，M40達(dá)到了86%以上，CSR穩(wěn)定在63%~68%。在原燃料的有利支撐下，高爐渣比下降了12~18kg/t,并且成功用硅石替代酸性生塊礦，有效降低了渣中（A12O3)含量，為7號高爐強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造了有利條件。

2  優(yōu)化操作制度

2.1 上下部制度

(1)上部制度。2010年7號高爐利用中修噴涂造襯后的條件，多次嘗試取消中心加焦操作模式，但爐況穩(wěn)定性較差，時有管道行程，甚至出現(xiàn)懸料。高爐操作一直處于慢風(fēng)狀態(tài)，爐缸活躍性變差，燃料消耗較高。迫于當(dāng)時穩(wěn)定爐況，降低生產(chǎn)成本的需要，2015年8月初，7號高爐重新采用中心加焦操作模式。通過不斷的摸索實(shí)踐，將礦角、焦角逐步外擴(kuò)，使布料平臺向邊沿平移，同時將礦批由61t逐步加到68t,中心焦量由28%降至20%左右，煤氣利用率提高的同時也有利于護(hù)爐。形成了目前穩(wěn)定的裝料制度，形成了中心開放、邊沿穩(wěn)定的合理煤氣流分布，確保了爐況穩(wěn)定順行。2015年以來，7號高爐布料制度的優(yōu)化過程見表1。

(2)下部制度。7號高爐由于長期慢風(fēng)操作，爐缸工作狀況差。為配合上部調(diào)整，下部積極優(yōu)化風(fēng)口布局，將位于三個鐵口上方的風(fēng)口直徑由120mm調(diào)整為110mm,同時風(fēng)口面積由原來的0.3374m2縮小至目前的0.3301m2,提出“大風(fēng)量低富氧”的操作理念；將風(fēng)量由5000m3/min逐步加至5250m3/min,氧量維持在3000m3/h的水平，使實(shí)際風(fēng)速提高至275m/s,鼓風(fēng)動達(dá)到128kJ/s左右，確保吹透中心，活躍爐缸。采取上述措施后，爐內(nèi)初始煤氣流分布趨于均勻并，獲得了適宜的回旋區(qū)深度，高爐總體壓差下降，爐況穩(wěn)定性增強(qiáng)。

2.2  造渣制度

隨著7號高爐爐況的穩(wěn)定，冶煉強(qiáng)度提高，操作人員對造渣制度的認(rèn)識也越來越深入。結(jié)合高爐實(shí)際爐料結(jié)構(gòu)，在保證渣鐵物理熱充足的基礎(chǔ)上，逐步將爐渣二元堿度提至1.31~1.34的較高水平，控制渣中（A12O3)在15.5%±1.0%,確保渣中鎂鋁比維持在0.46~0.52的合適范圍。此后7號高爐爐渣性能趨于穩(wěn)定，流動性也明顯改善，對爐襯也起到了一定的保護(hù)作用。

2.3  冷卻制度

7號高爐已連續(xù)生產(chǎn)12年，處于爐役后期，漏水的冷卻壁較多，主要分布在爐身中上部和冷卻板部位。截至2017年5月23日，已發(fā)現(xiàn)漏水冷卻壁42塊，其中23塊已經(jīng)封堵處理，7塊控水處理，13塊通過穿管或管頭補(bǔ)焊處理好，繼續(xù)恢復(fù)使用；漏水冷卻板冷132塊，破損率高達(dá)91.67%(見表2)。為此，采取了一系列管控措施，2015年12月31日，利用7號高爐休風(fēng)機(jī)會，對冷卻板進(jìn)行了全部封堵處理，并引進(jìn)了先進(jìn)的高爐冷卻壁水溫差與熱流強(qiáng)度監(jiān)測系統(tǒng)，加強(qiáng)了對爐體各部位水溫差的實(shí)時監(jiān)控。另外，利用冷卻塔嚴(yán)格控制工業(yè)進(jìn)水溫度在26~28℃，對爐缸二層水溫差較高的8號、9號冷卻壁接高壓水冷卻；將1~4層冷卻壁冷卻水流量由3700m3/h提高到4380m3/h,每月定期檢測水管結(jié)垢情況，并適時的對冷卻壁進(jìn)行酸洗。

以上措施實(shí)施后，保證了高爐合理的冷卻強(qiáng)度，達(dá)到了最佳的冷卻效果。2016年以來，7號高爐冷卻壁破損大幅度降低，目前7號高爐基本杜絕了因冷卻壁漏水造成的爐墻結(jié)厚、爐溫大幅起落的現(xiàn)象，為高爐安全生產(chǎn)和強(qiáng)化冶煉提供了堅(jiān)實(shí)的后盾。

2.4  熱制度

維持合適的爐溫是高爐長期穩(wěn)定順行的重要基礎(chǔ)，7號高爐因爐渣堿度控制較高，爐溫參考主要以物理熱為主，[Si]含量為輔。為確保7號高爐鐵水溫度控制在1495~1520℃，生鐵[Si]在0.3%~0.5%,盡可能采取高風(fēng)溫、固定濕度操作，不斷強(qiáng)化工長操業(yè)水平和爐溫趨勢判斷能力。將原燃料以及爐況波動等因素對爐溫的影響細(xì)化和量化，使高爐調(diào)整動作次數(shù)不斷減少，調(diào)整幅度更加精準(zhǔn)。如有高爐休風(fēng)情況，優(yōu)化休風(fēng)料加入方式，減小了復(fù)風(fēng)后爐溫大幅波動的現(xiàn)象。

3  強(qiáng)化操業(yè)管理

(1)提高頂壓。在強(qiáng)化冶煉過程中，將7號高爐頂壓設(shè)定由195kPa逐步提高至230kPa,進(jìn)一步減緩了爐內(nèi)煤氣的流速，強(qiáng)化了間接還原，壓差也相應(yīng)降低，為大風(fēng)量操作創(chuàng)造了條件，最終促進(jìn)了爐況穩(wěn)定順行。

(2)槽下管理。調(diào)整焦倉排料順序，使質(zhì)量更好的6m焦?fàn)t生產(chǎn)的焦炭布在爐內(nèi)中心位置。強(qiáng)化小焦管理，按0.5~1.5t/批使用，多出時外排。定期對槽下篩分效果進(jìn)行跟蹤，每個篩子每周檢測篩分質(zhì)量不少于1次，并建立記錄臺賬；每班不少于2次檢查燒結(jié)礦篩網(wǎng)情況，發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報(bào)并處理；嚴(yán)格按照燒結(jié)礦使用料倉倉位管理，杜絕低料位，確保燒結(jié)礦返礦率≤12%。

(3)爐前作業(yè)。高爐在爐役后期強(qiáng)化冶煉時鐵口維護(hù)至關(guān)重要。7號高爐進(jìn)一步細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化爐前操作方針，確保鐵口深度維持在3100~3400mm,每天出鐵次數(shù)控制在11~12次，鐵口合格率不低于98.5%,全風(fēng)堵口率100%,鐵口能在10min內(nèi)打開。

打泥量根據(jù)每個鐵口的特點(diǎn)，并結(jié)合爐內(nèi)壓力區(qū)別對待，做到精準(zhǔn)打泥。當(dāng)虧鐵量達(dá)80t以上或者打開鐵口30min未見渣必須重疊出鐵。避免因渣鐵不能及時出凈，使?fàn)t內(nèi)下部透氣性變差，風(fēng)壓升高，爐料難行等現(xiàn)象出現(xiàn)，避免影響高爐強(qiáng)化冶煉。

(4)設(shè)備維護(hù)。隨著高爐日產(chǎn)量提升，設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備出現(xiàn)故障的概率也相應(yīng)提高。7號高爐制定設(shè)備交接班制度，嚴(yán)格執(zhí)行，要求加強(qiáng)對重點(diǎn)設(shè)備的點(diǎn)檢維護(hù)并建立了運(yùn)行臺帳。成立設(shè)備保駕組，聚焦比較突出的設(shè)備問題，改進(jìn)或改造設(shè)備結(jié)構(gòu)，適應(yīng)高爐自身的生產(chǎn)特點(diǎn)，減小因設(shè)備故障對爐況順行的影響。

4  生產(chǎn)效果

經(jīng)過7號高爐操作人員不斷探索，以精料為基礎(chǔ)，確立了合理的上下部調(diào)節(jié)制度，制定了爐役后期的的操作方針以及強(qiáng)化冶煉措施，確保了爐況穩(wěn)定順行。同時，7號高爐冶煉強(qiáng)度得到大幅提升，利用系數(shù)由2015年的2.413提高到2017年（1-5月）的2.725以上，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（見表3)。