摘 要 水钢4#高炉2016年3月炉况波动主要原因由于炼焦煤结构中瘦精煤断料，喷吹煤替代瘦精煤，新配比的配合煤在炼焦过程中加热时胶质体减少，焦炭热态强度下降，从而导致高炉炉况波动。 

关键词 喷吹煤替代瘦精煤  胶质体减少 热态强度下降  炉况波动

1  3月份水钢四高炉生产情况

水钢4#高炉2016年3月1日～28日主要生产技术经济指标如表1。3月13日之前，高炉炉况保持稳定顺行，产量与技术经济指标保持了较好水平。3月14日白班休风更换风口后，炉况发生波动，恢复炉况顺行不理想，频繁出气流、悬料等现象。14日～26日主要生产技术经济指标大幅下滑，平均日产减少了1398t、煤比降低了12kg/t，入炉焦比上升了68 kg/t，燃料比上升了49 kg/t。

可见，四高炉此次炉况波动时间应是3月14日-26日,其间休、减风有3月14日动力厂5#鼓风机静叶漏油处理，休风64min，炼铁厂同步更换四个风口；3月15日铁运厂配罐晚点，减风56min；3月18日风压冒尖减风；3月22日动力厂5#鼓风机静叶漏油处理，休风433min。同时 3#高炉炉况也有波动。3月14日-20日燃料比上升6kg/t。本次因焦炭热态强度下降影响，生铁产量损失19100t，吨铁燃料成本上升21.34元/t。

2 炉况波动变化过程

3月11日过来，可见，产量和各项技术经济指标尚可，3月14日动力厂5#鼓风机需要处理静叶油管漏油，炼铁厂同步更换存在问题的4个风口，送风恢复后，3月14日中班炉况顺行可，风量4850m3/min。3月15日夜班，高炉风压上升，接受风量能力下降，3:40分调整布料角度，焦炭角度外移，疏导边缘气流，由于水温差上升较快，白班达到7.2℃，中班18:10布料角度整体外移0.5°，并退焦炭负荷2.08%。3月16日夜班开始，高炉频繁出气流，水温差持续上升至9℃。3月17日炉况开始恶化，采取退矿批恢复炉况，3月18日-22日高炉风压频繁冒尖，悬料，高炉不吃压。3月22日利用休风机会，堵4个风口恢复炉况。3月23日打开2个风口后，炉况恢复不理想，频繁悬料。24日重堵4个风口恢复炉况，同步矿焦角差减至1.0°，加净焦处理。25日炉况逐步加风，26日夜班到白班风口全开。27日高炉风量稳定4850m3/min，炉况基本恢复正常。3月1日以来，入炉风量变化趋势。

3 烧结矿强度分析

    正常生产情况下，一烧车间有效烧结面积分别为265m2的 6#、7#机烧结矿供给四高炉，有效烧结面积为132m2的 4#机烧结矿+6#、7#机富余部分烧结矿供给三高炉。

3.1 烧结矿常温强度

3月11日-24日期间，一烧车间烧结矿只有一次转鼓(3月13日)为77.73%,小于79%预警值外，其余均正常。二烧车间转鼓均在预警值77%以上，也无异常。

3.2  一、二烧车间烧结矿微观结构矿物组成

可见，在炉况波动期间，一、二烧车间烧结矿微观显微结构强度[2]较好，玻璃相较少；高碱度烧结矿强度好的主要粘结相为铁酸钙，铁酸钙含量较高。

3.3  一烧车间烧结矿熔滴性能

从表3中可见，收缩10%时烧结矿软化开始温度1099℃，软化温度区间114℃[3]，较为正常，软熔温度区间稍宽,；最大压差、熔滴特性指数稍高，滴落时温度稍低。

3.4  四高炉小矿槽返矿率的变化趋势

可见，3月12日-15日呈现下降趋势，3月16日-26日期间基本稳定在14%左右,25日又呈现上升趋势，进一步说明炉况波动期间一烧车间烧结矿强度处于基本稳定，状态无异常。

3.5  四高炉小矿槽下一烧车间烧结矿粒度筛分见表4

可见，烧结矿 >10mm的部分3月7日-11日第二周平均值为69.76%，第三周为69.04%，第四周为69.38%，基本稳定，均在69%以上，变化幅度不大；10-5mm的部分第二周平均值为26.62%，第三周为27.3%，第四周为27.06%，连续三周相比较，第三周、第四周与第二周比较有上升趋势，第四周较第三周又呈下降趋势，但是均无大幅度的变化；<5mm部分连续三周基本稳定在3.6%左右。结合上述分析，再次说明了烧结矿强度处于较好的水平。

4 焦炭热态强度下降分析

4.1  焦化变配比情况

可见，3月13日-24日以来，焦化变配煤比较频繁，原因有:其一，主要由于瘦精煤资源的断料，采用喷吹煤替代瘦精煤；其二，二选煤资源衔接不上造成变配煤比；其三，炉况反应不适应，停用喷吹煤变配煤比；其四，恢复二选煤和瘦焦煤的使用变配煤比。

4.2  变配煤比后检测焦炭热态强度与反应性

正常生产情况下，炼铁厂有效容积为1350m3三高炉使用煤焦化公司一炼焦车间1#、2#焦炉的湿熄焦炭+外购焦炭；有效容积为2500m3四高炉使用煤焦化公司二炼焦车间3#、4#焦炉的干熄焦炭。3月13日-24日期间变配煤比后，3月15日-26日期间湿熄焦炭、干熄焦炭热态强度与反应性。

可知，瘦精煤和瘦焦煤都属于瘦煤，虽然瘦煤能结焦，加热时产生的胶质体数量少，但单独炼焦块度大、裂纹少，焦炭不耐磨，在炼焦配煤中配加少量的瘦煤可以提高焦炭的块度。喷吹煤属于无烟煤，可燃基挥发分最低，加热时不产生胶质体，因此不能划入炼焦用煤的范围。有时在瘦煤缺乏的地区，当配煤中煤料较肥时，可少量配入无烟煤做瘦化剂使用，用作小高炉燃料是可以的[1]。3月13日17:00焦化变料使用喷吹煤替代瘦精煤后，出来的自产焦炭热态强度下降。通过分析不难看出，其主要原因就是喷吹煤替代瘦精煤后，新料结构的配合煤，加热时胶质体数量的减少，是造成自产焦炭热态强度强度下降的关键原因。 当期瘦精煤与喷吹煤分析。

 可见，喷吹煤与瘦精煤比较，A高0.72%，V低1.68%，S低0.33%，G值低29%，K2O+ Na2O高0.82%，X值低12.4mm，Y值低4mm,便宜43元/t。

5 入炉原燃料有害元素负荷分析见表8

可见，四高炉连续四个周碱负荷的变化，第一周4.058kg/t，第二周4.571 kg/t，第三周3.92 kg/t，第四周5.607 kg/t。

为3月份四高炉碱金属负荷变化趋势，可见连续四周偏高呈先上升再下降再上升的趋势，第四周上升幅度较大，从时间上看正好是炉况波动大的时期，主要原因喷吹煤替代瘦精煤后，自产焦炭碱金属含量上升，喷吹煤碱金属含量1.94%，而瘦精煤碱金属含量1.12%。烧结矿碱金属含量0.294%，南非块碱金属含量0.163%。3月13日焦化变喷吹煤之前理论计算焦炭碱金属含量为0.97%，变喷吹煤之后理论计算焦炭碱金属含量为1.03%，理论计算焦炭碱金属含量已超过1.0%，由于入炉原燃料整体呈现碱金属处于上升趋势，尤其第四周烧结矿碱金属含量的上升幅度较大，故四高炉在3月16日至23日期间整体碱金属负荷上升，进一步恶化高炉炉况。

5 原因分析判定

  （1）3月13日炼焦煤结构变化影响，自产焦热态强度下降，高炉料柱骨架受损，透气性、透液性恶化是主要原因。

   （2）3月14日动力5#鼓风机静叶处理四高炉休风66min，炉况恢复过程中，遇上焦化变配比后的低热态强度新焦炭影响炉况波动是关键原因。

  （3）3月15日自产焦炭热强度检验取样时间未把握好，对变配煤比后的焦炭未能及时体现出热态强度的下降，对高炉调整的指导性不强，这是次要原因。

   （4）四高炉主要原料烧结矿和料柱骨架自产干熄焦，碱金属以及其他有害元素负荷同步上升，循环富集效应集中，造成焦炭粉化加剧，透气性、透液性下降，这是次要原因。

   （5）综合入炉品位下降，渣比上升，渣铁排放难度加大，炉况恢复也受到一定影响，这是次要原因。

6 结语

    水钢四高炉此次炉况波动，恢复时间较长，长达13d，损失较大。损失是严重的，教训是深刻的，舍本逐末应当汲取。通过对比分析高炉波动前后入炉原燃料的变化及高炉操作，不难看出高炉波动的主要原因是焦炭热态强度的下降，高炉料柱透气、透液性变差，压量关系紧张，频繁出气流、悬料，高炉通过上下部调剂相结合来稳定炉况，但效果并不理想，直到焦化调整配煤比，焦炭质量改善后，高炉制度调整才起到效果，高炉炉况逐步恢复正常。

7  参考文献

 [1]  《炼铁学》上册  任贵义  主编    冶金工业出版社  2011年7月

[2]  《烧结球团矿微观结构》  陈耀铭  陈锐  编著  中南大学出版社  2011年12月

[3]  《高炉生产知识问答》  王筱留  修订  北京冶金工业出版社  2006年12月