楊新全

（湖南華菱湘潭鋼鐵集團(tuán)煉鐵廠）

摘  要  對湘鋼2號高爐爐況波動原因及處理進(jìn)行總結(jié)分析。一是原燃料質(zhì)量的劣化，二是爐料結(jié)構(gòu)變化，三是高爐操作未能及時調(diào)整應(yīng)對。通過改善爐料結(jié)構(gòu)、退守礦批和負(fù)荷等手段調(diào)控，爐況得以快速恢復(fù)，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)重回高水平狀態(tài)。

關(guān)鍵詞  爐況波動  原燃料質(zhì)量  爐料結(jié)構(gòu) 

1  概述

湘鋼2號高爐2020年1月6日開爐（二代爐齡），有效容積2580m3，設(shè)30個風(fēng)口和3個鐵口；高爐為全冷卻壁結(jié)構(gòu)，爐腹、爐腰、爐身下部共4段銅冷卻壁，軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)。串罐無料鐘爐頂裝置，3座頂燃式熱風(fēng)爐?；緺t料結(jié)構(gòu)為：燒結(jié)78%+13%球團(tuán)+9%塊礦，干熄焦生產(chǎn)。

開爐后，爐況運行穩(wěn)定，取得快速的達(dá)產(chǎn)達(dá)效成績，后續(xù)消耗產(chǎn)量水平的到全面提升。到2020年7月份產(chǎn)量7480.64t/d，利用系數(shù)2.9t/m3，燃料比514.02kg/t。8月上旬受原燃料條件的變化、爐料結(jié)構(gòu)大幅變化影響，爐況逐步劣化，8月12日-8月14日兩天爐況明顯變差，后經(jīng)過迅速的調(diào)整，爐況得以快速恢復(fù)到之前水平。

2  爐況波動前的情況

7月份2號高爐爐況運行穩(wěn)定，隨富氧增加，產(chǎn)能有所提升，風(fēng)量穩(wěn)定性可，壓力關(guān)系較為平穩(wěn)，爐料結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定；爐內(nèi)操作上熱制度基本穩(wěn)定，物理熱充沛，操作爐型相對穩(wěn)定，爐缸中心溫度上升趨勢。具體見表1。

8月中上旬，爐況發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為壓差持續(xù)上升，邊緣氣流增強，煤氣利用率下降，水溫差升高。另一方面，探尺活動變差，偏尺、滑料現(xiàn)象頻現(xiàn)，進(jìn)一步發(fā)展為風(fēng)量萎縮，不受風(fēng)。風(fēng)量和壓差的變化趨勢見圖1。

3  爐況波動的原因分析

此次波動，原因在于焦炭質(zhì)量的劣化，燒結(jié)配比大幅度調(diào)整和塊礦使用比列上升，以及前期我們對于原燃料的變化估計不足，沒有及時調(diào)整退守這幾個方面。

（1）焦炭質(zhì)量劣化

2號高爐全部使用自產(chǎn)焦，其中50%的一煉焦，50%的二煉焦。7月中下旬開始焦炭質(zhì)量開始出現(xiàn)波動，焦炭含硫量從7月中旬開始由0.85左右上升到0.9以上水平。見圖2。焦炭硫磺的上升，影響了高爐爐缸的工作狀態(tài)和造渣制度的穩(wěn)定，使得高爐在高產(chǎn)情況下，爐缸工作負(fù)荷加大。

8月月初開始，焦炭熱性能CSR、CRI發(fā)生明顯變化，CSR一度降到60.55水平，CRI上升到27.2。整個8月上旬，焦炭質(zhì)量一直處于低質(zhì)量運行狀態(tài)。具體見圖3.焦炭熱強度的劣化，會使得高爐內(nèi)部透氣透液性發(fā)生變化，高爐透氣性指數(shù)變差，承受壓差能力變差，特別是中心料柱會受到影響，風(fēng)量萎縮，壓力壓差升高，邊緣穩(wěn)定性變差隨之而來。

（2）爐料結(jié)構(gòu)的變化

7月分2號高爐爐料結(jié)構(gòu)雖然有調(diào)整，但是調(diào)整幅度不大，平均爐料結(jié)構(gòu)為：燒結(jié)76%+球團(tuán)14%+塊礦10%的水平，特別時塊礦的使用一般在8-10%之間，相對穩(wěn)定。因高爐產(chǎn)量水平的上升，燒結(jié)產(chǎn)能不能夠維持以及外圍降成本壓力，8月初開始，用塊礦替代部分燒結(jié)，提升塊礦的使用比例。由7月31日的7%逐步提高到13%水平。2號高爐所使用的是澳塊，因為運輸還有產(chǎn)地原因，本身就粉末多，加上長途海洋運輸，到達(dá)碼頭之后是一種濕粘狀態(tài)。塊礦的使用比例增加，使得入爐粉末量大幅的增加。

焦炭是高爐冶煉的燃料和骨架，是煤氣流的通道。煤氣流的初始分布與回旋區(qū)形狀和死料柱透氣性有關(guān)，即由送風(fēng)條件和焦炭性能等決定。焦炭熱性能的劣化加上入爐粉末的大幅度增加，導(dǎo)致爐內(nèi)料柱透氣性發(fā)生根本性的變化。從而導(dǎo)致氣流的變化，邊緣水溫差波動，中心弱化，探尺活動變差，煤氣利用受到極大破壞。圖4為8.11日-8.13日邊緣四點/中心溫度/水溫差的趨勢圖。水溫差從2.0℃在三天內(nèi)一直持續(xù)升高，最高到了4.5℃，對應(yīng)的是邊緣的6點和16點溫度升高，中心弱化。

（3）原燃料變化后操作應(yīng)對不力

受焦炭質(zhì)量劣化以及爐料結(jié)構(gòu)的大幅調(diào)整影響，月上旬壓量關(guān)系已近開始萎縮，壓差升高，但是在操作中并未作大的調(diào)整，爐況的劣化征兆沒有引起重視，反而在提高塊礦的使用，同時高爐熱制度控制方面沒有守住（具體見表2），連續(xù)的低硅低熱，進(jìn)一步加劇了爐況的劣化，到12日爐況波動，被迫作出調(diào)整。

4  爐況波動后的調(diào)整

針對爐況已近波動，我們針對性的及時做了調(diào)整，并且調(diào)整得當(dāng)，迅速的扭轉(zhuǎn)了被動局面。主要在于上下部的調(diào)整和進(jìn)料工作的改善。具體如下：

（1）大幅度退礦批/負(fù)荷

退守前礦批/負(fù)荷（75/4.65），12日夜班爐況變化很大，風(fēng)量萎縮較多，于62回礦批負(fù)荷退到73/4.53，經(jīng)過白班和中班的觀察，爐況沒有明顯好轉(zhuǎn)，在146回直接大幅度退礦批負(fù)荷到68/4.20。由圖1可見，12日后期高爐開始受風(fēng)，透氣性得到改善。

（2）上部裝料制度調(diào)整

由于邊緣水溫差波動，煤氣利用受到破壞，中心氣流弱化。于是我們通過布料裝置的調(diào)整，以發(fā)展中心，穩(wěn)定邊緣為調(diào)整原則。同時富氧水平由16000m3/h退到10000m3/h，穩(wěn)定和控制邊緣氣流。裝制調(diào)整見表3。

（3）補足爐缸熱量，活躍爐缸運行狀態(tài)

從表2可以看出，爐況波動前期爐溫水平已近到下降，8月12日夜班后期，燃料比持續(xù)走低，鐵水中[Si]含量、pt也持續(xù)走低，采取加凈焦，提高燃料比的形式，補充爐缸熱量，使?fàn)t缸熱量得到保證；同時，緊抓爐前渣鐵排放為爐況的恢復(fù)創(chuàng)造條件，具體結(jié)果可見表2。

（4）調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，強化原料的篩分管理

我們判斷，爐況的波動，比較大的原因在于塊礦的使用增加幅度較大，高爐入爐粉末急劇增加導(dǎo)致。12日的爐料結(jié)構(gòu)為燒結(jié)：77%+球團(tuán)9%+塊礦14%立即調(diào)整為燒結(jié)79%+球團(tuán)12%+塊礦 9%。另外，要求槽下做好篩網(wǎng)的清理工作，加強焦炭篩的清理頻次，同時要求原料進(jìn)料塊礦篩也做好清篩工作，進(jìn)一步減少入爐的粉末。

通過上述調(diào)整，二號高爐的工作狀況有明顯改善，各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均恢復(fù)到波動前水平，此次爐況的波動調(diào)整的比較及時到位。表4為前后的數(shù)據(jù)對比。

5  總結(jié)

（1）原燃料的影響首先是一個較為緩慢的過程，是長期的，因此面對原燃料的波動不能夠麻痹大意，要時刻謹(jǐn)記：高爐操作，七分原料，三分操作的原則，對原燃料的管理任何時候不能夠放松。

（2）合理的爐料結(jié)構(gòu)首先要根據(jù)自身資源獲得條件，確定大體的爐料結(jié)構(gòu)框架，在框架內(nèi)進(jìn)行小幅度、分步驟的調(diào)整，確保高爐的穩(wěn)定順行。

（3）高爐風(fēng)量、壓量關(guān)系偏離正常較多時，應(yīng)做好爐缸熱狀態(tài)的工作，避免爐況的進(jìn)一步失常。

（4）面對原燃料的波動，應(yīng)該提前做好相應(yīng)的預(yù)案和調(diào)整，不應(yīng)該被動的去調(diào)整，高爐操作中我們的退、守、攻都要把握好主動權(quán)，確保穩(wěn)定順行。

6  參考文獻(xiàn)

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