李貫中

（湖南省華菱漣源鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠）

摘  要  煤氣流合理分布是高爐操作調(diào)劑的核心任務(wù)，而邊緣氣流的均勻性又居氣流合理分布的首位。漣鋼2800m3高爐通過(guò)優(yōu)化布料模式，解決了以往長(zhǎng)期存在的邊緣氣流分布不均勻、易產(chǎn)生管道行程現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了高爐長(zhǎng)期穩(wěn)順，高產(chǎn)低耗。

關(guān)鍵詞  高爐布料技術(shù)  氣流分布  邊緣氣流

1  前言

漣鋼8號(hào)高爐有效容積2800m3，于2013年3月22日點(diǎn)火開(kāi)爐，高爐爐頂采用并罐式無(wú)料鐘布料設(shè)備。和全國(guó)多數(shù)大型高爐一樣，上部布料基本模式為礦、焦同角布料，適當(dāng)抑制邊緣氣流。但自開(kāi)爐以來(lái)，爐況的長(zhǎng)期穩(wěn)順問(wèn)題一直沒(méi)有得到根本解決。具體表現(xiàn)為壓差高，風(fēng)壓波動(dòng)大，即使在順行的月份也存在上述現(xiàn)象，且消耗居高不下。抑制、發(fā)展邊緣氣流，開(kāi)放中心，都不能從根本上解決風(fēng)壓不平穩(wěn)的問(wèn)題，且調(diào)整稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)爐缸堆積等影響爐況順行的伴生現(xiàn)象。分析其根本原因在于邊緣氣流分布不均勻、易產(chǎn)生管道行程。而產(chǎn)生這一現(xiàn)象的根源在于邊緣礦石的粒級(jí)分布差和球團(tuán)、塊礦的不同質(zhì)性。

2  入爐原料情況及對(duì)比

8號(hào)高爐使用的燒結(jié)礦為130m2和180m2兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)所生產(chǎn)，外加部分280 m2燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的燒結(jié)礦，槽下燒結(jié)礦樣的粒級(jí)分布如表1。

從上述數(shù)據(jù)可以看出，燒結(jié)礦的粒級(jí)分布差，小粒級(jí)比例偏高且粒級(jí)組成很不穩(wěn)定。

8號(hào)高爐槽下料倉(cāng)為并列式，球團(tuán)、塊礦和燒結(jié)礦混在一起稱量，進(jìn)一步加劇礦石在邊緣粒級(jí)分布的惡化。

3  抑制邊緣布料制度時(shí)期的爐況

3.1  高爐工況

燒結(jié)礦質(zhì)量不穩(wěn)定，高爐入爐原料條件與大型高爐需求存在差異。以往大、小燒分級(jí)的配料結(jié)構(gòu)時(shí)，采取“抑制邊緣，開(kāi)放中心”的操作模式短時(shí)期可維持大風(fēng)大氧作業(yè)，但煤氣利用水平不匹配，邊緣氣流不均勻、不穩(wěn)定，開(kāi)放中心的操作，造成中心焦比例偏高且難以降低，高爐煤氣流難以穩(wěn)定，量壓波動(dòng)頻繁，整體壓差偏高。

3.2  爐型的征狀

保持合理的操作爐型是高爐長(zhǎng)期穩(wěn)順、高效生產(chǎn)的保障，要使高爐爐墻既不發(fā)生黏結(jié)，又無(wú)過(guò)快侵蝕，爐內(nèi)渣皮始終需保持一種動(dòng)態(tài)平衡，邊緣氣流均勻分布，兩股氣流均衡發(fā)展。以往爐況難以長(zhǎng)期穩(wěn)順，表現(xiàn)在冷卻壁溫度波動(dòng)頻繁，特別是局部周期性波動(dòng)（如圖1）， 調(diào)整上部制度后，難以維持長(zhǎng)期穩(wěn)定。

4  上部布料制度的演變

上、下部操作制度是高爐操作諸多矛盾中的主要矛盾，高爐要長(zhǎng)期穩(wěn)順，必須協(xié)調(diào)解決好這對(duì)矛盾。而高爐一旦投入正常生產(chǎn)，上部布料制度的調(diào)整應(yīng)用就成為協(xié)調(diào)平衡這對(duì)矛盾的關(guān)鍵手段。

4.1  布料角度

漣鋼8號(hào)高爐爐頂布料角度的理論計(jì)算和激光實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：

（1）爐料落點(diǎn)在1/4（di+di+1）處，即：

                   n = 1/4（di+di+1）

計(jì)算得：

通過(guò)計(jì)算和測(cè)量可以確定漣鋼8號(hào)高爐的邊緣布料角度在42.5°左右。

4.2  布料矩陣對(duì)比分析

常規(guī)布料模式調(diào)整手段固化，調(diào)整角度時(shí)，焦炭、礦石角度需要同時(shí)調(diào)整；新的布料模式調(diào)整更加靈活，可以固定焦炭或礦石某一平臺(tái)，根據(jù)氣流走勢(shì)單獨(dú)調(diào)整其它角度（見(jiàn)表4不同時(shí)期的常用布料制度）。

5  取得的效果

通過(guò)摸索實(shí)踐，根據(jù)實(shí)際操作爐型，優(yōu)化上部操作制度，逐步調(diào)整氣流走勢(shì)，邊緣氣流均勻暢通，保證兩股氣流均衡發(fā)展。中心焦比例由30%降低至18%左右，煤氣利用率大幅提高，相同操作參數(shù)下，高爐整體壓差水平降低10kPa以上，穩(wěn)定性增強(qiáng)。

新的布料模式有效解決了邊緣氣流分布不均的問(wèn)題，兩股氣流相對(duì)均衡穩(wěn)定發(fā)展。通過(guò)不斷優(yōu)化礦焦角差、礦角差，穩(wěn)定焦炭平臺(tái)的情況下，氣流漸趨平穩(wěn)合理，煤氣利用率不斷提升，爐頂溫度逐步穩(wěn)定在160℃左右，爐頂溫度四點(diǎn)平均溫差由以往的25℃逐步穩(wěn)定在10℃左右，邊緣周向溫度趨于穩(wěn)定（圖3）。各項(xiàng)指標(biāo)均合理穩(wěn)定（圖4）、燃料消耗處于較好水平（圖5）。

6  結(jié)論

（1）日常生產(chǎn)調(diào)劑過(guò)程，邊緣氣流的均勻性居于氣流合理分布的首位。       

（2）通過(guò)合理矩陣及調(diào)整入爐料分布的應(yīng)用，可以克服原燃料的缺陷。    

（3）優(yōu)化入爐料順序，進(jìn)一步增強(qiáng)邊緣爐料的均質(zhì)性，邊緣氣流均勻穩(wěn)定，為高爐長(zhǎng)期穩(wěn)順，降低消耗奠定基礎(chǔ)。