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摘 要 首钢高炉亏料线的定量化处理技术，量化了炉况处理过程的三个阶段，明确了各阶段的重点工作、定量化原则及参数控制标准，实现了高炉亏料线后炉况处理的规范化。
关键词 高炉 亏料线 炉况处理
1 前言
首钢1号、3号高炉容积2536m3，炉龄已满15年、16年，高炉系统设备严重老化，由于上料设备故障引起的亏料线事故屡见不鲜，对高炉正常冶炼造成严重影响。高炉技术管理与操作管理精细化是经济技术指标进步的基石，首钢炼铁技术人员分析、总结高炉亏料线处理过程的经验、教训，逐步形成了亏料线的定量化处理技术，使处理过程规范化、定量化。但高炉亏料线的程度各异，因此首钢高炉亏料线的定量化处理技术研究，在定性化的基础上实现定量化，利用对炉况的干预措施，实现炉况顺行与风量恢复，实现炉内矿批、焦炭负荷的恢复。
2 亏料线的危害及处理难点
2.1 亏料线的危害
高炉亏料线作业破坏了炉内正常煤气分布，处理不当往往造成管道行程、悬料等事故；高炉亏料线作业使装料制度发生变化，甚至因炉料撞击炉墙而使高炉布料完全被打乱。
高炉亏料线作业破坏了炉料的预热和还原，矿石在炉内的间接还原减少，直接还原增加，处理不当往往造成高炉炉凉，甚至造成风口灌渣、炉缸冻结等事故。
高炉亏料线作业，由于煤气分布紊乱、热制度波动，软融带的形态、位置和厚薄产生波动，易造成炉墙结厚、结瘤。
高炉亏料线作业，由于炉顶煤气温度升高，炉顶设备在高温变形、高温煤气冲刷的作用下损坏，易造成煤气泄漏；高炉亏料线作业，高温煤气易烧坏除尘布袋，造成除尘设备损坏。
2.2 亏料线的处理难点
高炉生产管理是系统管理，涉及设备、人员等诸多方面，必须建立、健全高炉生产管理体制，避免因设备等问题造成高炉生产的波动。高炉亏料线作业，造成煤气分布紊乱、热制度波动、软熔带位置波动、设备损坏，甚至产生管道行程、悬料、炉冷、炉缸冻结、炉墙结厚、结瘤等事故，亏料线处理决不能只顾当前、忽视后果。
操作粗放、考虑不周，如：减风幅度不够，强行加风，炉前不能按时出铁，上料系统出现二次亏料线等，高炉细节管理不到位往往造成炉况处理过程的反复。
炉况处理思路不明晰，不能系统考虑、抓住关键因素，往往加剧炉况恢复的难度，延长炉况恢复的时间。
3 亏料线处理的定量化
3.1 亏料线处理的思路
设备造成高炉亏料线作业难以避免，只要在思想上、理论上、实践上重视和深刻认识亏料线作业的危害，针对具体情况，及时处理，就可以减少或避免由于亏料线作业造成的高炉事故。亏料线处理要当机立断，分秒必争，炉况好转后不可盲目乐观，防止亏料线作业的隐患未消除。根据高炉亏料线的处理阶段，将处理过程分为三个阶段：减亏阶段、赶料阶段及恢复阶段，三个阶段循序渐进，避免因盲目恢复风量，造成炉况的进一步恶化。
3.2 亏料线处理的定量化原则
炉内煤气流与炉料实现稳定的逆流运动，是高炉冶炼的基础。减亏阶段，正常的煤气分布由于炉内上部装料的停止而逐步紊乱；赶料阶段，由于热制度波动，软融带的形态、位置和厚薄产生波动，软熔带透气性能下降；恢复阶段，由于炉内“乱料”下降至软熔带，软熔带透气性能急剧下降。因此，高炉亏料线处理过程必须将炉况顺行作为重点，及时控制炉内煤气量，避免炉况的进一步恶化。
炉内风量的恢复是炉况处理的核心任务，但恢复进度要根据亏料线深度及实际炉况表现确定。减亏阶段，风量控制坚持“快”，及时减风，不要抱有侥幸心理，减风操作忙而不乱；赶料阶段，风量控制坚持“稳”，按照风量与料线对应的原则逐步向上平衡；恢复阶段，风量恢复必须以充足的炉温、炉况的顺行为前提。
炉温不仅仅是指铁水[Si]%，更重要的是铁水物理热，高炉亏料线作业由于炉内热量的损失，炉缸热状态急剧下降。减亏阶段，随风量减小，炉内保持煤比在与焦炭负荷相应的水平，若炉温较高，可适当降低风温。为弥补炉内热量的损失，高炉需要加入净焦，加入量与亏料线深度相关。恢复阶段，若炉温偏低，风量恢复进度相应降低，随风量的恢复，保持煤比在与焦炭负荷相应的水平，确保炉温在规定范围。
为削弱加料间隙炉内气流的发展程度，采用相对较快的料速是一种调节手段，炉况处理过程不要刻意追求矿批的大小，维持适当的小矿批、保持适当的快料速，根据装料制度对煤气流控制能力的不同，与风量水平对应的矿批可在一定范围内变动。为减少炉况处理过程的变动因素，装料制度尽量不予以调整。若煤气分布稳定性差、炉内顺行无法维持、矿批不宜继续减小，则应对装料制度进行调整，但尽量避免“撮堆式”的装料制度。
炉内加入净焦后，适当退焦炭负荷，恢复阶段，焦炭负荷逐步加至正常。
炉况处理过程易出现炉温低、慢风多等现象，造成渣铁流动能力差，炉内可根据炉温状况适当降低炉渣碱度，提高渣铁流动能力。
4 减亏阶段
4.1 中心任务
高炉亏料线作业，及时减风，将料线控制在高炉炉身上部，并尽量减少炉内亏料线的深度，减少煤气分布紊乱的程度、减少炉内热量的损失。
4.2 炉内操作
高炉无法上料后，果断停氧、减风，力争少亏料线，每次减风幅度在全风量的8~10%，每次减风间隔在2~3min，同时按“全风、全顶压”的关系降低顶压。高炉上料系统短时间内无法恢复时，减风至风口不灌渣水平，根据设备状况决定是否需要休风，故障未消除前严禁恢复风量。炉内保持煤比在与焦炭负荷相应的水平，若炉温较高，适当降低风温。高炉亏料线后炉顶温度上升，根据装料设备的要求及煤气除尘设备的需要，通过炉顶打水将顶温控制在150~300℃。
4.3 加入净焦
为弥补炉内热量的损失、改善料柱透气性，炉内加入净焦，加入量主要取决于料线深度，料线超过正常料线0.5m以内，加入净焦0.5批；料线超过正常料线0.6~1.5m，加入净焦1批；超过正常料线1.6~2.5m，加入净焦2批；超过正常料线2.6~3.5m，加入净焦3批；超过正常料线3.6~4.0m，加入净焦4批。
5 赶料阶段
5.1 中心任务
高炉具备上料能力后，赶料线的同时，逐步平衡风量，风量的上限按料线深度严格控制，避免风量上升过程中煤气分布的紊乱。
5.2 炉内操作
炉内逐步平衡风量，但高炉亏料线作业，风量的上限必须严格控制，料线处于炉身上部时，风量的上限控制在全风量的80~90%。每次加风幅度在全风量的1~2%，每次加风间隔在5~6min。炉内每次加料间隔在1~2min，避免连续赶料线导致炉内块状带透气性能急剧下降。炉内保持煤比在与焦炭负荷相应的水平。
5.3 矿批、装料制度
高炉根据平衡风量的难易程度及风量的大小对矿批进行调整，但矿批的大小涉及到装料制度，因此应根据实际炉况表现确定矿批减轻的幅度，若装料制度方面布料宽度较大，矿批可稍大；若布料宽度较小，矿批宜稍小，一般来说，矿批大小可按正比于风量的矿批再减轻10%~20%控制，但考虑到矿批过小对装料制度的影响，矿批不宜小于正常矿批的50%~55%。
若炉内透气性指数不稳定，料尺工作变差，高炉确实需要对装料制度进行调整，可调整矿石布料的外环或内环圈数，或可调整矿石布料的外环或内环布料角度。
5.4 焦炭负荷
高炉根据亏料线的深度及亏料线的持续时间，适当减轻焦炭负荷，若亏料线前高炉正常生产，焦炭负荷减轻0.2~0.3，若亏料前高炉炉况较差，焦炭负荷减轻的幅度可稍大，直至退全焦负荷2.8~3.2。
6 恢复阶段
6.1 中心任务
高炉在赶料阶段风量基础上实现全风作业，并通过装料制度的配合，实现矿批的恢复，之后，高炉可以提高焦炭负荷，实现强化冶炼。
6.2 炉内操作
“乱料”下至软熔带，炉内压差较高、顺行较差，高炉适当减风，“乱料”过后逐步恢复风量、调整炉温。每次加风幅度在全风量的1~2%，每次加风间隔在15~20min。炉内保持煤比在与焦炭负荷相应的水平，随风量的上升，根据炉温状况提高风温，每次提高风温幅度在20~50℃，每次提高风温间隔在1~2h。
6.3 矿批、装料制度
风量恢复至全风，料尺运动良好，炉温在0.4~0.6%，铁水物理热维持在1500℃~1520℃，炉况维持5~6h后，炉内在矿批尚未达到正常的情况下，可进一步提高矿批，每次提高矿批幅度在1~2t，每次提高矿批间隔在10~12h。
矿批的提高涉及装料制度的调整，若装料制度调整不及时、不到位，易在矿批提高的同时造成炉内煤气分布紊乱，因此在提高矿批的同时，炉内需及时根据实际炉况表现将矿石装料制度向边缘或中心摊开，提高装料制度对煤气的控制能力。
6.4 焦炭负荷
矿批恢复至正常，炉况顺稳，炉况维持5~6h后，炉内可逐步提高焦炭负荷、提高喷煤比，每次提高焦炭负荷幅度在0.1~0.2，每次提高焦炭负荷间隔在10~12h。为了减弱喷煤比增加对炉缸初始煤气分布的影响，进行全富氧、全风温冶炼，并及时调整装料制度，稳定煤气分布。
7 结语
（1）高炉生产管理是系统管理，必须建立、健全高炉生产管理体制，避免因设备等问题造成高炉生产的波动。设备造成高炉亏料线作业难以避免，只要在思想上、理论上、实践上重视和深刻认识亏料线作业的危害，针对具体情况，及时处理，就可以减少或避免由于亏料线作业造成的高炉事故。
（2）根据高炉亏料线的处理阶段，将处理过程分为三个阶段：减亏阶段、赶料阶段及恢复阶段，三个阶段循序渐进，避免盲目恢复风量。
（3）高炉亏料线作业，及时减风，将料线控制在高炉炉身上部，赶料线的同时，逐步平衡风量，但风量的上限按料线深度严格控制，高炉风量恢复后在装料制度的配合下恢复矿批、焦炭负荷。
（4）高炉亏料线后的炉况处理存在随意性强的特点，造成炉况处理过程的反复，给高炉经济技术指标带来严重影响，高炉亏料线的定量化处理技术规范了炉况处理操作，但仍需在以后的炉况处理过程中根据具体炉况进一步探索、研究、完善。
(责任编辑：zgltw)
