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摘 要 迁钢公司 2 号高炉已经连续顺行稳定生产了 5 年多，通过通过原燃料质量的管理、先进设备的应用，高炉在重负荷、大喷吹、高富氧条件下的冶炼规律的摸索等一系列措施的实施，在优化炉料结构、控制径向合理的 矿焦比例，优化煤气流提高煤气利用率和稳定热制度等方面挖掘潜力，实现了长期的顺行稳定。
关键词 高炉 低焦比 风温 顺稳
1 引言
首钢迁钢公司 2 号高炉开炉时间是 2007 年 1 月 4 日 16：16 分送风点火，到 2012 年 2 月底，已经连续顺行稳定生产了 5 年多的时间，其中 2010 年 9 月份经历了 1 次 7 天的内衬喷涂，通过原燃料质量的管理、各种先进设备的应用，高炉在重负荷、大喷吹、高富氧条件下的冶炼规律的摸索等一系列措施的实施，在优化炉料结构、优化喷吹煤配比，控制径向合理的矿焦比例，优化煤气流提高煤气利用率和稳定热制度等方面挖掘潜力，取得了同类型高炉中较好的成绩。
2 2#高炉主要指标情况
迁钢公司 2#高炉开炉以来主要经济技术指标完成情况如表 1 所示：
表1 2#高炉开炉以来主要经济技术指标
从表 1 中可以看出，2011 年以前利用系数基本保持在2.45左右，2011年以后由于水温差治理有意识地控制高炉产能，利用系数保持在2.30左右；焦比从开炉以后始终保持在310kg/t以下，燃料消耗在500kg/t左右，各项指标在同类型高炉中排名前列。
3 坚持精料方针
3.1 干焦配加技术
焦炭在高炉冶炼中除了提供大部分反应热量和矿石还原剂，᳔重要的作用是担当料柱骨架。随着迁钢 2#高炉喷煤比提高和焦比降低，对焦炭质量提出了更高的要求。为确保高炉有良好的透气性和透液性,确保炉缸工作均匀活跃，保障高炉顺行,迁钢2#高炉经过几次迁焦检修期间的生产实践总结，逐渐形成了成熟的干熄焦配加方案。在料场存一定数量的干熄焦，以备迁焦干熄焦生产系统发生故障或年修时保高炉干熄焦配比稳定。同时将干焦比例和焦炭负荷进行对应，以保干焦比例发生变化时高炉负荷调整有章可循, 干熄焦比例对焦炭负荷的影响如图1所示。
图 1 干熄焦比例对焦炭负荷的影响
3.2 炉料结构优化技术
通过对迁钢高炉用烧结矿、球团矿、块矿的冶金性能进行了系统测试，包括低温还原粉化性、 还原性、荷重软化性和熔滴性能，同时对烧结、球团、块矿按不同比例搭配形成的混合炉料进行了冶金性能测试，通过调整不同的炉料配比，发现适当提高块矿比例能够改善混合炉料的高温软 化及熔滴性能。当按烧结矿 70％、球团矿 17％、块矿 13％搭配成综合炉料时，软化开始温度和 软化区间都接近烧结矿。
表 2 迁钢铁矿石的熔滴性能测试结果
3.3 原料粒度控制技术
迁钢高炉原有称量罐下料口采用扇形阀控制闸口的开闭，通过气动机构实现料口的自动开闭，如图 2 所示。扇形阀在开闭过程中行程长而且闭合性不好，为了确保阀门关闭后无漏料现象发生，必须将料罐中的料全部放空，这样会导致料罐装料时炉料的落差过大，炉料摔碎现象严重。
为了克服扇形阀动作时间长、容易漏料、炉料二次破碎严重等缺点，对闸口进行改造，将控制下 闸口开闭的扇形阀改为直型插板阀，如图 3 所示。改造后的直型插板阀运动路径由弧形变为直线，缩短运动时间，减轻了阀体的磨损程度延长了使用寿命，避免了漏料现象。
闸口改造后为实施“半罐”下料技术（料罐中留 5t 左右料）创造了条件，减小了烧结矿进 入料罐的落差，同时防止烧结矿直接落在料仓衬板上，减少二次粉末的产生。通过上述方式使入炉烧结矿<5mm的比例由 5%-6%降低到3%以下。
4 采取的技术措施
4.1 高风温技术
迁钢 2#高炉热风炉设计风温为 1250℃，投产以后风温使用水平迅速提高并达到设计值。为了做好增收节支工作，进一步降低成本，2008 年在 2#高炉开展了高风温技术攻关。为保证高风 温技术攻关的顺利开展，安装了自动燃烧控制系统并对热风炉进行了仿真研究，在理论校核、仿真研究的基础上，制定了高风温应用方案。
图 4 为 2008 年 8 月~10 月高风温攻关时风温的变化情况，8 月风温为攻关前的数据，其平均风温为1242℃，9月下旬到10月中旬为攻关第一阶段的风温，平均风温为 1254℃，10月下旬为攻关第二阶段的风温，平均风温为1260℃。攻关期间 10月11 日的日平均风温᳔高为 1270℃, 其使用过程的᳔高风温实现 1280℃。
图 4 迁钢 2 号热风炉 2008 年 8～10 月风温
表 3 迁钢 2#高炉 2008 年典型装料制度调整情况
4.2 煤气流分布控制技术
随着高炉喷煤量的提高和焦比的降低，高炉下部气～固热传导加快，而上部因焦炭入炉量减 少使煤气～炉料间传热相应减小，能否形成一个合理的煤气流分布是高炉顺稳的基础。不同的冶炼条件必须要有与之匹配的煤气流分布。软熔带形状是高炉煤气流分布和上下部调剂结果的直观 反映，᳔佳软熔带形是倒 V 型，早就被大家所接受。就倒 V 型本身而言，软熔带位置愈低，焦比 愈低。但是软熔带位置愈低间接还原区愈大，煤气流的阻力也愈大。
因此，这种煤气流分布对于原燃料的质量要求比较高，高炉抵抗外界条件变化的能力相对较 弱。近年来，随着原燃料条件质量的整体下滑，迁钢技术人员在调整气流时，不在一味追求“倒 V”型煤气。保持合理的边缘和中心煤气流，既保证了炉况的稳定顺行，又获得了较高的煤气利用率，2008 年迁钢 2#高炉装料制度调整情况如表 3 所示。
图 5 迁钢 2#高炉典型煤气分布图
从 2008 年总体装料制度上来看主要呈现以下几个特点：①矿石基本维持 5 档布料，焦炭维持 6 档布料；②将焦炭角度逐步外扬，保持合理焦炭平台宽度和适宜的中心漏斗；③矿石角度也逐步外扬保证中心开放，后半年内环矿石内收并减少内环矿石的圈数；④保证平均矿角大于平均焦角，维持合理的矿角角差，以角差 2 度左右较为适宜，保证煤气中心开、边缘稳的局面；⑤矿焦角差逐步增大，平均矿角和平均焦角存在一定关系，当平均矿角增大的同时平均焦角也应该增大，反之亦然。通过调整装料制度实现了 2#高炉边缘发展的倒 V 型软熔带，十字测温如下图 5所示。
4.3 雨季生产保高炉顺稳技术
雨季生产时，为了保证炉况顺稳，采取外围保障措施的基础上，在高炉操作方面，采取了主 动降低高炉技术指标、退负荷、改善关系的操作思想进行适应，根据近年来的生产实际得出雨季比正常季节负荷降低 0.10—0.20，可以保证炉况顺行，且指标不至于下降太多。
在雨季生产时，由于空气温度大，会造成风口前理论燃烧温度下降，炉缸热量不足，炉缸工 作状态变差。2#高炉从调整富氧率入手，将富氧量由 12000m3/h 上调到 14000m3/h，将理论燃烧 温度控制在 2050-2150℃之间。
雨季由于生矿潮、筛分困难，入炉粉末多，影响高炉透气性。针对此情况，在生矿管理上除 了强化筛分以外，主要采取了动态调节生矿比的措施，根据生矿干湿程度，提前对生矿配加量进行调整，做到了合理利用资源、保证᳔好原料入炉的目的。
4.4 检修快速恢复技术
炼铁作业部技术人员通过多次 24h 计划检修及恢复的实践，总结出了重负荷下炉况快速恢复技术。通过生产实践表明, 全开风口快速复风有以下几点：
1、提前一个冶炼周期根据休风时间长短加入 1~4 批附加焦，安排好᳔后一次铁的出铁时间， 确保渣铁排放干净，附加焦在休风时下达到炉腹或炉腰部位；
2、减风时才开始停煤，这样可以保证停风时重负荷料亏热，保证了炉缸热量充足；
3、由于全风全氧进行捅风口作业存在很大的安全隐患，为了快速恢复，送风时采取全开风 口送风；
4、配合全开风口上风快的特点，及早给煤给氧，在送风后 2 个小时内给煤，4 小时内回全氧；
5、通过与加风的配合保证附加焦在第一次铁后期发挥作用，避免了送风恢复过程炉温由热 →凉→热的过程，缩短了恢复进程。
5 结论
5.1 迁钢 2#高炉通过强化原燃料动态管理和信息化管理，确保原燃料信息的及时性和准确性， 研究了调整后的炉料结构变化为高炉顺行带来的影响，实现人员和炉况双掌控。强化原燃料筛分管理工作，为高炉的稳定顺行打下坚实的基础。
5.2 迁钢高炉以稳定顺行为前提，探索了高炉在重负荷、大喷吹、高富氧条件下的冶炼规律， 通过优化炉料结构、探索平坦式布料规律，控制一次煤气流的分布、稳定热制度等操作技术，提高了煤气利用率，提高了煤比、降低了燃料比。
(责任编辑：zgltw)
