樊建业  王卫强  朱士杰

（江阴兴澄特种钢铁有限公司，江苏 江阴 214400）

摘  要：本文对兴澄3200m³高炉煤气流频繁波动的因素进行分析，通过优化装料制度、加强原料入炉管理、改善造渣制度、提升高炉操作管理等手段的有效落实和实施，实现了高炉气流长期稳定，从而达到高产低耗的目的。

关键词：高炉；煤气流分布；顺行；装料制度；

引言

江阴兴澄特种钢铁有限公司（以下简称“兴澄特钢”）3200m³高炉于2009年9月9月25日开炉点火投产，点火后送风较为顺利，并且在短期内迅速达产。但投产近5年后，高炉边缘气流频繁剧烈波动的问题逐步显现，且成为制约高炉技术经济指标进一步提升的重要因素。针对这一现象，高炉生产技术人员通过在实践中不断地摸索和改进，在较短时间内找到解决问题的措施，兴澄特钢3200m³高炉在操作上取得较大的进步，高炉整体运行状况良好，各项技术经济指标得到了稳步提升。

1  煤气流分布异常

图1为2014年9月兴澄特钢3200m³高炉的全炉热负荷波动推移图，从图中可以看出，热负荷波动大，气流分布不稳定，对高炉稳定顺行带来不利影响。高炉炉况经常性出现管道行程，严重时甚至导致高炉悬料，铁水硅含量偏差达到0.12以上，并且时常出现铁水【Si】、【S】出格的情况。另外，边缘气流波动大引起冷却壁渣皮频繁脱落，严重影响冷却壁的使用寿命。2014年7-12月兴澄特钢3200m³高炉的主要参数及指标如表1所示，煤气利用率平均只有48.2%，燃料比高达505kg/t。

图1  2014年9月兴澄特钢3200m³高炉热负荷推移图

表1  2014年7-12月兴澄特钢3200m³高炉主要参数及指标

2  采取的优化措施

    针对全炉热负荷波动较大的现象，铁厂生产技术人员进行了综合分析，认为热负荷的波动主要由边缘气流不稳定造成，需要从入炉原燃料管控、炉料结构稳定，装料制度优化、早炸制度改善及高炉操作管理提升等几个方面入手，分别制定管控措施。

2.1  加强原料入炉管理，稳定用料结构

由于兴澄没有矿山及焦化厂，所有的原燃料均为外购。在抵达炼铁厂进入高炉矿槽前需经数次倒运，原燃料（尤其是冶金焦炭）在经过倒运过程中的碰撞后粒度劣化显著，产生大量的粉末，而入炉的粉末将堵塞料柱的空隙，严重恶化料柱的透气性。为减少炉料的倒运次数，兴澄储运公司在焦炭到达公司码头后采用皮带机将其直供至高炉槽下，有效地减少了粉末的产生。同时利用烧结和石灰窑的废气在入仓前后对原料进行烘干处理，较好地控制了水分波动。控制合理的T/H值（T/H值是指每小时筛下的合格原料量），将振动筛板上的料层控制在合适的范围内，烘干后的原料在经过振动筛时也有效地提升了筛分效率，极大地减少了入炉粉末量。

2.2  优化装料制度

高炉上部气流分布调节是通过变更装料制度调整炉料在炉喉的分布状态，从而使气流分布更合理，以充分利用煤气能量，达到高炉稳定顺行、高效生产的目的^[1]。从开炉后不久，由于过分追求高煤气利用率，而在操作思想上采用压制边缘气流的布料矩阵（见表2）。但是，结果却适得其反，非但煤气利用率没有上升（徘徊在48%左右），而且过分抑制边不但导致炉内料柱压差升高，高炉稳定性变差，也使冷却壁渣皮频繁脱落，煤气流分布和热制度随之产生变化。通过不断地摸索和实践验证，在保证中心气流的同时也应适当保持边缘气流通畅，以利于整体煤气流的稳定和利用。通过一段时间的验证，最终找到了适合兴澄特钢3200m³高炉的布料矩阵（见表3），调整后高炉的技术经济指标有了明显地提高（见表4）。煤气利用率由调整前的48.2%提高到49.7%，燃料比由调整前的505kg/t降低到496kg/t。另外，高炉热负荷波动幅度明显减小并且趋于规律（见图2），为高炉稳定顺行和高效生产以及长寿提供了基础。

表2  2014年兴澄特钢3200m³高炉布料矩阵

表3  2015年兴澄特钢3200m3高炉布料矩阵

表4  2015年兴澄特钢3200m3高炉主要参数及指标

图2  2015年2-3月兴澄特钢3200m3高炉热负荷推移图

2.3  改善造渣制度

稳定高炉用矿结构有利于造渣制度的稳定^[2]，造渣制度的稳定对于炉况稳定顺行和冶炼优质生铁都有积极的促进作用。兴澄特钢3200m³高炉改变之前通过调整炉料结构来平衡炉渣的做法，将用矿比例固定为：自产烧结矿75%+外购球团矿10%+天然块矿15%。渣系的平衡通过调节硅石和白云石等熔剂的用量来实现。渣中Al₂O₃﹤15%，MgO/Al₂O₃﹤0.5，炉渣二元碱度控制在1.12-1.18之间。实践证明，该造渣制度完全适合当前条件下高炉操作的特点，对炉渣稳定性和铁水脱硫都起到积极促进作用。

图3  兴澄特钢3200m³高炉渣中（Al₂O₃）、MgO/Al₂O₃和R₂推移图

2.4  提升高炉操作管理

统一各横班工作人员的高炉操作思想，兴澄倒班制度为四班二运转，由于各班工长学历背景以及高炉操作理念各不相同，在操作上存在很大的差异。尤其表现在对热制度的控制上，炉温的趋势管理缺乏前瞻性，对煤量、风温等参数调剂的随意性较大。这就导致气流在人为干预下增加了波动，有时甚至出现长时间偏离基准值而导致气流变化，出现炉况失常。针对这一情况，统一兴澄特钢3200m³高炉四班班组骨干成员的高炉操作思想，树立“基准值”的概念，并严禁偏离这一范围；对于热制度调剂则强调趋势判断，早动、少动。这一举措落实后，硅偏差明显减小，对气流稳定大有裨益。

结语

（1）通过加强入炉料的管理，落实“精料”方针，严格控制入炉粉末量等措施为炉内气流的稳定和顺行提供了良好的条件，是实现高炉良好技术经济指标的前提条件。

（2）高炉装料制度各有其特点，通过上部调剂，找出适用于兴澄特钢3200m³高炉的装料制度，使高炉气流分布趋于稳定，热负荷波动趋于规律，各项技术经济指标得到提高，实现了“高产、低耗、优质、长寿”的目标。

参考文献

[1] 胡方友.攀钢2号高炉优化操作实践[J].炼铁,2010，8：47.

[2] 周传典.高炉炼铁生产技术手册.北京：冶金工业出版社，2003.