漣鋼2800m3高爐恢復爐況及提高煤氣利用率操作實踐

曹延波

摘  要:漣鋼2800m3高爐根據自身原燃料條件，通過上、下部調整，快速恢復爐況同時提高煤氣利用率并舉，逐步實現高產低耗。

關鍵詞:失常;煤氣利用率;爐芯溫度;氣流

1 前言

漣鋼8號高爐于2013年3月22日開爐，有效容積2800m3，共設有32個風口，高徑比2.185，矮胖型高爐。高爐開爐以來，煤氣利用率難以維持理想水平，長期處于43%-45%之間，一旦爐況失常，恢復周期長。

2018年初高爐維持基本順行狀態，但煤氣利用率偏低，始終處于42%左右，調劑效果不理想，進入3月份爐況波動，整體穩定性欠佳，量壓波動大，滑料多，邊緣氣流欠穩，水溫差偏高等現象，煤氣利用率開始下行，爐芯溫度持續下降，最終表現為爐缸工作失常，初始煤氣流分布紊亂。

2 影響煤氣利用率因素

2.1 原燃料情況

合理穩定的爐料結構是滿足高爐強化冶煉，穩定順行和提高高爐各項技術經濟指標的基礎。八高爐采用高堿度燒結礦配加酸性球團礦和部分塊礦的配料結構，通常熟料比在85%左右，燒結礦79%+球團礦6%+塊礦15%。三月份由于燒結機輪流檢修、年檢，為緩解燒結礦供應不足，燒結將堿度由1.95倍上調至2.20倍，部分燒結礦堿度超過2.3倍，為保證熟料比及平衡堿度，高爐提高球團配比至20%以上，配料結構調整幅度大。對于爐料結構的變動，高爐沒有引起足夠的重視，上部調整跟進不到位，氣流發生變化。同時由于燒結礦不足，大量使用配用成品倉料，及開機料增加，入爐鐵份、堿度、粒級波動大。同時由于焦化配煤的不穩定，焦炭質量波動大，雖然反應性和反應后強度指標比較好，但是焦炭含硫及灰分波動大。

表一焦炭質量情況

注：以上為干熄焦數據

燒結礦質量變差且不穩定，焦炭灰分、硫份升高，爐況變差，壓差高，風量難以加全，煤氣往中心吹透能力變差，高爐采取縮小礦批，減輕負荷，增加中心焦炭量等系列措施，以提高透氣性，維持高爐順行，最終煤氣利用率進一步降低，而中心焦炭量過多，又沒有及時收攏，煤氣流沒有到中心就開始上升，中心死區過大，造成中心氣流散而不強。

2.2 爐況變化

（1）順行爐況

爐況相對穩定時，透氣性好，量壓關系適宜，但波動大，煤氣利用率偏低，判斷爐況為中心死焦柱肥大，邊緣氣流不均勻。之前利用檢修機會將部分風口長度由ø613mm調為ø643mm，操作上以風量為綱，“打開中心，兼顧邊緣”的操作思路，常用矩陣為

調整后煤氣利用率短期升高，但原燃料不穩定，且配料結構大幅變化，操作上帶來一定困難及誤判，煤氣利用率難以穩定，高爐滑料較多，整體表現為氣流不穩。后調整思路“疏松邊緣，收攏中心”，常規角度調整如表二，通過角度內移，減輕邊緣礦焦比，拉大礦角差等措施，以保證煤氣通路的同時收攏中心，以提高煤氣利用率。緣于邊緣氣流整體向弱且不穩定，開放邊緣過程艱難，邊緣局部氣流不穩，小管道頻繁，煤氣利用率進一步下滑，量壓波動大，風量萎縮，產量下降，最終表現為爐缸不活，體現在爐缸側壁溫度下降，爐芯溫度下降。

表二 常用角度

（2）失常爐況

爐況表現為爐缸透氣、透液性差，爐前出渣出鐵時間短，見噴早，渣鐵排放不暢；風量萎縮，壓差升高；初始煤氣流分布紊亂，煤氣利用率持續處于低水平；爐缸側壁溫度下降，爐芯溫度由610℃持續下降至560℃；由于爐缸堆積及邊緣氣流不穩，渣皮脫落，風口破損多。

3 爐況調整

首先處理爐缸工作失常，結合上、下部調整，配以錳礦洗爐，下調爐渣堿度，同時維持爐溫充沛，控制生鐵含【si】0.6%-0.8%，力爭物理熱1500±10℃。

3.1下部調整

據以往經驗，八高爐一旦出現爐缸不活征兆，堵風口操作行之有效，且恢復快。3月11日風口惡化，休風更換，借機堵四個風口助恢復。恢復中因堿度偏高，渣鐵排放不暢，壓差高影響進程。后續4個風口破損惡化，13日再次休風更換，同時堵5個風口恢復爐況。前期風量僅上至4000左右，難以上風，后續逐漸通開3個風口，風量5300m3/min左右，恢復爐況期間生鐵高硅高硫頻出，物理熱欠佳時有發生，爐溫不易控制，通過附焦凈焦保證爐缸熱量。恢復狀況較好，中心氣流逐漸成形，但煤氣利用率仍舊偏低，通過上部調整兩股氣流。

3.2上部調整

隨著送風制度的調整，8號高爐通過逐步調整裝料制度以適應下部送風制度。保證足夠的風速，逐漸收攏中心，嘗試均衡疏松邊緣氣流。

為了解決煤氣流分布不合理的問題，徹底解決“邊緣氣流不穩，中心氣流不強”的癥狀，使高爐具有一定的受風能力，以及合理的煤氣利用率和熱負荷，反復嘗試了多種裝料制度，具體大致分為三個階段：

1）恢復初期邊緣欠穩，水溫差偏高，采取“抑制邊緣，開放中心”的思路，大風活躍爐缸，典型矩陣短期效果明顯，風量增加，量壓改善，水溫差下降，但難以穩定，煤氣利用率持續處于低水平，邊緣也難以穩定，小管道多，風量波動大；

2）堵風口操作后，改變思路：縮小礦批，減輕負荷，疏松邊緣，收攏中心，角度外移，拉大角差，錯檔位布料，典型矩陣為

3）以上調整未取得理想效果，煤氣利用率僅維持40%～41%，且風量難穩，壓力波動大。22日將矩陣調回，操作方向仍以“均勻邊緣，收攏中心”為主，矩陣變為后續微調中心焦量及邊緣礦焦比，內移角度，最終矩陣煤氣利用率穩中有升，操作上穩定大焦量，保證焦層厚度，以及中心焦量維持在20%左右，逐漸擴礦批加重負荷，煤氣利用率逐步升高并穩定在46.5%以上，量壓適宜，爐況恢復正常，及改善煤氣利用取得階段性勝利，后續有待進一步優化操作矩陣，鞏固提升煤氣利用率，達到高產低耗的目標。

4 調整效果

通過以上一系列調整及狠抓原料管理后，結合高爐自身的冶煉條件和水平，找到合理的操作方針，達到高產、優質、低耗的目標，煤氣利用率穩定在46.5%，風耗下降，燃料比降低了15～20Kg/t。

煤氣利用率提高后，焦比降低，為滿負荷生產的焦化減輕了壓力，同時焦炭富余的情況下又可以促進焦炭質量的穩定與提高，節約成本的同時為高爐穩順提供了保障，為后續進一步提高煤氣利用率，降低消耗夯實基礎。

5 結語

（1）加強原燃料監控，控制適當的篩速，減少粉末入爐；當原料變差時，退守要及時，八高爐采用大小燒分級后混裝入爐，小燒量頻繁增減時影響氣流分布，目前正著力解決，取消分級；

（2）對于爐缸容易堆積問題，操作上控制適宜的爐渣堿度，保證爐溫充沛，嚴防低爐溫操作，做到三班統一操作思路，維持爐溫和風量的連續性，頻繁的加減風及爐溫大幅波動會造成煤氣流不穩定，減少因人為因素造成的低料線、減風甚至慢風、休風等；

（3）風口破損較多時，特別是爐缸不活時，應盡早更換，減少因爐缸進水而造成的熱量損失；

（4）高度重視水溫差變化，調整氣流時注意上下部匹配問題，過度壓制邊緣是不利于穩定邊緣水溫差的，操作上以中心氣流為主，兼顧邊緣氣流，穩定發展兩股氣流；

（5）煤氣利用率提高，產量得到保證，控制適宜的風速，徹底改變中心氣流散而不強的狀況，達到高產低耗的效果。