摘  要  邯钢炼铁部7高炉为更好的适应当前恶化后的原燃料情况，稳定炉况，改善高炉指标，降低成本，对布料制度进行探索，通过优化最小焦角，基本达到了稳定炉况、提高煤比和降低成本的预期。

关键词  高炉  布料   探索

Exploration of charging system for 7# blast furnace of Hangang Steel

XU Junjie  LIU Chuanchuan  GENG Jingtao  YI Xiaoxu

(Han Dan steel group Ltd. )

Abstract  In order to stabilize furnace operation and improve production indexes with low cost, on condition of deteriorating raw materials for 7# blast furnace of Hangang Steel, the charging system was analyzed and improved. Through optimizing the innermost coke charging angle, smooth operation of the furnace was reached to elevate pulverized coal injection level and lower production cost. 

Key words  blast furnace  charging matrix  exploration

目前，全国高炉布料制度可以说各有特点，关于布料制度的争论也有很多。总的来说，主要是中心加焦和平台漏斗的两部分，邯钢炼铁部2011年采用平台漏斗布料制度以来，高炉炉况稳定顺行，燃料比大幅度降低，取得了非常巨大的进步。但2017年以来，受环保限产影响，各钢铁企业焦炉出焦不正常，加之近年来钢铁形势不明朗，大量企业靠降低铁前原料成本来降低钢材成本，大量低质量的铁料和焦炭供到高炉，高炉为了保持炉况顺行，被迫通过上下部调剂来降低低质料的影响，因此，邯钢7高炉开始对布料制度进行探索。

邯钢炼铁部7高炉入炉原燃料变差后，导致高炉气流稳定性变差，水温差升高明显，在5.5℃左右水平居多，加上频繁的休复风，壁体温度整体升高，三段铜冷却壁温度整体升高，较水温高20-30℃，仅标高14.05m炉腹稳定，炉身下部17.695m、炉腰15.79m两层波动频繁，炉身中上部20.1m、22.03m、23.81m、27.37m整体升高，且波动加剧，仅30.99m稳定，煤气利用稳定性差，每个班都有煤气跑现象，1月6日后，煤气跑开始频繁，最低降至44.5%水平，高炉炉温控制困难，炉况稳定受到重大威胁。

为更好的适应当前原燃料情况，稳定炉况，改善高炉指标，降低成本，2017年1月14日开始，邯钢炼铁部7高炉对上部料制进行了调整，主要目标是开放中心，稳定边缘，降低水温差。思路是先期稳定矿平台，靠中心加焦实现开放中心；后期靠拉宽矿平台，微调中心焦角度和数量，实现宽平台、深漏斗。具体布料制度调整见表1。经过调整，高炉保持了炉况稳定，2017年4月实现产量5100t/天以上，煤比达到140kg/t，燃料比519kg/t。

1  高炉基本制度布料实验

邯钢7高炉进行布料实验初期，高炉稳定性和指标均有较大改善，但后期由于焦炭品种变化，自产干焦和自产湿焦产量下降（自产焦为顶装焦），高炉改吃捣鼓干焦和捣鼓湿焦，后又配吃全湿焦，一半自产湿焦加一半捣鼓湿焦，高炉出现了压量关系趋紧现象，高炉进行了两次布料制度实验。

1.1 不同焦炭品种中心加焦布料实验

传统上的中心加焦往往是将焦炭以0°角垂直加入高炉中心区域，即可在中心区域形成一个形状类似于山头的焦堆[1]。中心加焦面积应当较小，加古川厂高炉的加焦面积约占炉喉面积的1.4%[2]。因此，邯钢炼铁部7高炉中心加焦角度选择10.8°，炉料不经过布料溜槽，直接落入中心。

布料实验期间，原有送风制度、热制度和造渣制度不变，中心加焦后，由于边缘仍采取平台漏斗料制角度，导致水温差下降过多，最低2.6°（见图1），实验料制采取表1实验料制2。由自产干焦、捣鼓干焦、自产湿焦、捣鼓湿焦搭配，1月14日高炉开始进行布料实验，每种焦炭结构稳定两天，分别将四种焦炭放到10.8°，边缘均为湿焦，调整后水温差如下图1，试验期间主要指标变化不大，边缘水温差稳定，中心气流变化较大，干焦中心温度达到800℃以上，湿焦中心温度650℃左右，边缘温度稳定到80℃左右，后期湿焦放中心后，高炉压量关系明显升高，压差由135ka升高到150kpa左右，中心气流稳定性变差，高炉稳定性变差，高炉炉体中、下部稳定性明显增加，上部温度升高，30.99m温度由80℃升高到105℃左右（见图2），实验期间顶温明显升高，后期湿焦放中心后，出现频繁炉顶打水现象。

采取中心布焦方法虽然煤气利用率差，顶温大幅升高，但对稳定中心气流非常有效果[3]。尽管7高炉对此有一定预期，但后期顶温升高过多，总之，不同焦炭对中心加焦料制有很大的影响，并且焦炭含水量变化，对高炉煤气流分布影响巨大。

1.2  高炉不同中心焦角度布料实验（10.8°、18°、20.5°）

    中心加焦后期，高炉煤气流分布出现了类似首钢京唐中心加焦时出现的现象，中心黑点，紧邻中心有明显煤气流。从十字测温分布来看，中心点温度往往低于次中心点；而且料尺料线越深，这种现象越突出，这主要是中心焦炭偏析造成的，即大粒度的焦炭滚落到中心角堆的四周，而小粒度的焦炭却落到焦堆的中心，从而造成焦堆中心处焦柱透气性低于四周。[1]

基于以上实验结果，高炉提出适当疏松边缘、稳定中心的布料制度，放中心角角度到18°、20.5°适当拉宽矿带，料制使用实验料制3，原有送风制度、热制度和造渣制度不变，由于邯钢7高炉平时以湿焦为主，因此，此次实验全部为自产湿焦和捣鼓湿焦，对比中心10.8°、18°、20.5°角度，中心角度提高后30.99m温度恢复到85℃左右，水温差有所提高，压差逐步恢复到135kpa左右，根据实验情况，逐步将料制稳定到稳定料制，高炉炉况恢复稳定。

1.3  逐步完善阶段

    中心加焦的关键是中心焦角度和中心焦数量。邯钢炼铁部7高炉焦炭品种变化频繁，因此，高炉中心加焦布料制度在使用中，不适用最小角度10.8°，中心焦角逐步稳定到18°-21°，靠调整中心气流，调整边缘气流。在操作中，灵活运用增加或减少中心加焦的圈数，在高炉各种因素引起憋风时，增加中心角圈数，保障中心气流更畅通，增加透气性，缓解憋风现象，保障了炉况顺行；在中心过于强盛，十字测温温度持续高于700℃时，减少中心加焦圈数，杜绝中心管道气流，提高煤气利用率，稳定炉况 [4] 。1987年日本开发出中心加焦技术，中心焦量控制15%-25%[5]。经过长期总结，现有焦炭条件下，7高炉中心加焦量控制到18%-25%，即能实现炉况稳定顺行，又能保持较高的煤气利用。

2  高炉布料制度调整后效果

2.1  布料制度调整前后炉体温度变化情况

调整前后壁体温度变化见下图。由下图3、4、5、6可知，高炉炉体温度整体下降。

从上图1可知标高27.37m、30.99m，料制调整前期，壁体温度均匀性变差，且略有升高趋势，布料制度稳定后，又恢复到以前状况，目前壁体温度状态见下图7。

2.2  煤气流分布

料制调整后，气流整体趋稳，水温差下行，稳定在3.5℃水平，煤气利用率下行，稳定在46.5%-48.5%之间，煤气利用波动大，但无瞬时煤气跑现象，顶温整体升高，稳定性可，基本不用炉顶打水。水温差变化见上图1。煤气利用率变化见下图8。

2.3  操作参数

风、氧使用主要平衡产量和理论燃烧温度，料制调整后煤比升高，加湿逐步降低，压差相对降低趋势，随着焦比降低，煤比升高压差升至140kpa水平，压差稳定性略增强，水温差降低较多，稳定在3.5℃水平，煤气利用率降低但稳定性增强，顶温升高较多，有异常升高现象，需打水处理，分析与限产、矿批小、料制调整有关，同时，生产中发现，料制调整后探尺偏尺现象增多。

2.4  经济技术指标

7高炉主要技术经济指标，煤比升高明显，燃料比略升高，分析原因认为水温差下降1°左右，导致的燃料比下降，抵消部分煤气利用下降、顶温升高等引起的燃料比升高。

3  分析

本次料制调整基本达到了预期目标，边缘渣皮波动得到有效控制，水温差明显下降，壁体温度可控性增强，高炉煤气利用稳定性增强，高炉可操作性增强，炉温稳定性增强，但由于中心加焦的特点，对高炉工长的要求升高，生产过程中，高炉工长要密切关注没气流变化，及时调剂，以争取长期的炉况稳定。

但是，高炉是否采用中心加焦，主要考虑还是炉况顺行、成本等多重因素。中心加焦角度主要考虑焦炭品种、焦炭含水等多种因素；中心加焦量也是与当前原燃料条件及当前的各项制度相匹配，列如：2012年首钢京唐，2号高炉中心焦控制在10.5-16%之间，中心加焦最佳控制量在15.8%，顶温134℃，煤气利用率稳定在50.5%，综合燃料比在490kg/t以下[1]。2017年，根据2号高炉实际生产经验，中心焦量为总焦量的10%-12%为宜[6]。总之，中心加焦是调整煤气流分布的一种有效方法，需要则使用，不需要就去掉，不能一律的使用或坚决排斥[7]。两种布料制度的过度过程有待进一步研究。

4  结语

（1）高炉技术工作者的追求不能改变，先是环保、顺行、稳定、高效，其次是低成本、低燃料比，布料制度仅仅是高炉实现追求的手段，高炉不同原燃料特点应该进行不同布料制度的探索。

（2）捣鼓焦或顶装焦等不同种工艺焦炭对煤气流影响是巨大的，同种焦炭仅仅含水变化对高炉煤气流影响也是巨大的，高炉应根据不同焦炭，合理调整高炉布料制度。

（3）中心加焦制度在现有条件下，适应了邯钢炼铁部7高炉目前的原燃料条件，取得了较好的技术经济指标。

（4）布料制度不是万能的，必须与其它制度相适应，虽然实现了现阶段的稳定顺行，但是进一步改善指标十分困难，精料才是高炉永远追求的主题。

（5）平台漏斗的布料制度的在高炉的稳定性，以及低燃耗方面，要明显优于中心加焦的布料制度，因此，有条件的企业建议尽量争取平台漏斗的布料制度。

5  参考文献

[1] 张贺顺，王晓朋，王有良等. 首钢京唐2号高炉中心加焦冶炼技术特点[J].炼铁，2012,31（6）：7-10.

[2] 刘云彩. 高炉布料规律[M].第三版.北京：冶金工业出版社，2006:253-254.

[3] 陈奎，刘志朝，卢建光. 邯宝1号高炉中心喉管磨漏导致炉况失常的处理[J].炼铁，2012,31（2）：34-37.

[4] 刘玉猛，张宏星，安秀伟等. 青钢1800m2高炉布料方式的特点[J].炼铁，2017,36（2）：1-4.

[5] 李传辉，韩克峰，张熙伟等. 高炉中心加焦技术是否适用[N/OL].中国冶金报，2012年2月16日（B2）. 订阅.

[6] 郑玉平，吴惠滨，范小斌等. 首钢京唐2号高炉装料制度的优化[J].炼铁，2017,36（3）：6-8.

[7] 刘云彩. 现代高炉操作[M].北京：冶金工业出版社，2016:107-108.