本鋼七號高爐長期穩(wěn)定順行生產(chǎn)實(shí)踐

柯  飛

（本鋼板材股份有限公司煉鐵廠  遼寧本溪  117002）

摘  要：本鋼七號高爐以精料為基礎(chǔ)，優(yōu)化高爐操作制度，提高煤氣利用率，降低高爐燃料消耗，在日常操作過程中，制定合理的高爐操作方針，保證煤氣流的合理分布；推行高爐順行的趨勢化管理，及時把控高爐發(fā)展的變化趨勢。

關(guān)鍵詞：高爐;穩(wěn)定順行;精料;操作制度

The long-term stable production practice about the No.7 BF of Bx Steel

Kefei

(Benxi Steel plate co.,LTD.,iron,Ben Xi Liao Ning,117002)

Abstract:The NO.7 BF was on the basis of concentrate,optimizing BF operation system.improving the use of gas,reducing the fule consumption in BF.In the daily operation process,by specifying a reasonable BF operation policy,ensure the reasonable distribution of gas flow.The trends management of BF was introdused ,the change tedencyof BF was controled in a timeiy manner.

Keywords: blast furnace  stable production  concentrate operation system

1 前言

煉鐵生產(chǎn)是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的晴雨表，高爐是否長期穩(wěn)定順行決定著鋼鐵企業(yè)降本增效的成敗。隨著國際金融危機(jī)給鋼鐵行業(yè)帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)以及隨著鋼鐵企業(yè)原燃料價格的日益增長，企業(yè)利潤下降，集團(tuán)公司面臨高成本壓力，被迫采取低成本經(jīng)濟(jì)冶煉，入爐料綜合品位的下降，渣比增大，高爐的透氣性、透液性在一定程度上變差。

如何在低成本經(jīng)濟(jì)原燃料條件下保持高爐長期穩(wěn)定順行，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本成為鋼鐵企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是高爐強(qiáng)化冶煉及降低冶煉成本的重要途徑。本鋼煉鐵廠根據(jù)高爐實(shí)際生產(chǎn)條件，廠部提出“以精料為基礎(chǔ)，以順行為前提，提高冶煉強(qiáng)度與降低焦比同時并舉”的生產(chǎn)操作方針。

2 精料

2.1 保持原燃料條件的穩(wěn)定

保持原燃料質(zhì)量的穩(wěn)定是精料最重要的原則。

2.1.1原燃料質(zhì)量情況

本鋼七號高爐燒結(jié)礦由煉鐵廠一燒結(jié)（75m2）車間提供，由于設(shè)備老化，工藝系統(tǒng)比較落后，燒結(jié)礦質(zhì)量較廠內(nèi)其他高爐相比較差（見表1）。

表1本鋼七號高爐燒結(jié)礦質(zhì)量

Table 1 The siner quality of NO.7 BF

在低成本經(jīng)濟(jì)條件下，進(jìn)口富礦和鐵精礦的比例大幅下降，配入大量的地礦，品種雜，成分極其不穩(wěn)定（見表2）。

表2 75m²燒結(jié)質(zhì)量的變化

Table 2 The siner quality change of 75m³

球團(tuán)礦由集團(tuán)公司南芬球團(tuán)廠生產(chǎn)提供。球團(tuán)礦的抗壓強(qiáng)度與國內(nèi)同類型高爐2300～2500N/P相比還存在一定的差距（見表3）。

表3 本鋼七號高爐球團(tuán)礦質(zhì)量

Table 3 The pellets quality of NO.7 BF

2.1.2穩(wěn)定爐料結(jié)構(gòu)

2011年七號高爐燒結(jié)礦平均配比在65～70%，最高配比達(dá)到75%，最低配比達(dá)到65%。燒結(jié)產(chǎn)量變化大，導(dǎo)致成品質(zhì)量指標(biāo)波動大，嚴(yán)重影響了高爐入爐原料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。爐料結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，燒結(jié)產(chǎn)能匹配的不合理是造成爐況不穩(wěn)定的重要因素之一。經(jīng)過生產(chǎn)統(tǒng)計，我們明確了燒結(jié)、球團(tuán)和塊礦合適的配比范圍（見表4）。

表4本鋼七號高爐爐料結(jié)構(gòu)比例

Table 4 The rational charge commosition of NO.7 BF

2.2 加強(qiáng)入爐原燃料的篩分和管理

高爐入爐前燒結(jié)礦過篩，控制＜5mm的燒結(jié)礦粉末低于2%，對提高料柱透氣性十分重要。在日常生產(chǎn)中，將篩分速度控制在80t/h；燒結(jié)礦篩，控制給料機(jī)排料速度；同時要求槽下崗位工每班清理燒結(jié)礦篩和焦碳篩，保證篩盡5mm以下的粉礦，提高篩分效率。在遇到部分原燃料質(zhì)量較差情況下，合理安排倉位，減量配加，避免造成爐況波動，為穩(wěn)定爐況、強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造了條件。

2.3 提高焦炭質(zhì)量

七爐入爐焦炭為焦二、焦三車間的干熄焦為，其中M40達(dá)到88.2%，CSR達(dá)到67%。滿足了高爐強(qiáng)化冶煉和降本增效的條件，其主要指標(biāo)如表5所示。

表5 本鋼七號高爐焦炭質(zhì)量

Table 5 The coke quality of NO.7 BF

3 積極探索上下部制度

在一定的原燃料條件和裝備水平的情況下，通過實(shí)踐逐步探索并制定適合與當(dāng)時條件下的高爐基本操作制定是保證高爐長期穩(wěn)定、順行的關(guān)鍵所在。高爐基本操作制度選擇不當(dāng)，高爐很難操作，不可能實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定順行。七號高爐以“中心氣流為主，邊緣氣流適宜”的煤氣分布為主導(dǎo)思想，堅持以下部調(diào)劑為基礎(chǔ)，上下部調(diào)劑相結(jié)合為原則。

3.1 合理調(diào)整風(fēng)口配置，保持爐缸均勻、活躍，渣鐵物理熱充沛

七號高爐在生產(chǎn)過程中，還根據(jù)鼓風(fēng)動能來調(diào)整風(fēng)口的配置，使?fàn)t墻溫度盡量低（穩(wěn)定圓周工作均勻），保證渣皮穩(wěn)定，保護(hù)冷卻壁，同時爐墻又不易結(jié)厚，若某一部位經(jīng)常渣皮脫落，除了裝料制度配合外，在相應(yīng)部位的風(fēng)口必須調(diào)整，其余部位的風(fēng)口給予配合調(diào)整；原燃料條件或季節(jié)變動，也相應(yīng)作出適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)原燃料條件和季節(jié)的變化。

七號高爐開爐初期風(fēng)口面積較大，風(fēng)速較低，中心難以吹透，邊緣氣流充分發(fā)展，風(fēng)壓不穩(wěn)、頻繁拔尖、懸料、管道，頻繁壞風(fēng)口，結(jié)果導(dǎo)致風(fēng)量難以維持在中上限操作，原燃料質(zhì)量一旦轉(zhuǎn)差，特別是焦炭熱態(tài)指標(biāo)變差，就會出現(xiàn)中心氣流發(fā)死，透氣性變差，高爐順行狀況難以維持。隨著批重的逐步擴(kuò)大，中心氣流越來越弱，此時急需發(fā)展中心氣流。后利用休風(fēng)機(jī)會逐步將風(fēng)口調(diào)整到φ125mm×5+φ120mm×25的布局，風(fēng)口面積為0.3441 m2，實(shí)現(xiàn)爐況穩(wěn)定順行[1]。隨著原燃料條件的進(jìn)一步改進(jìn)，為高爐進(jìn)一步強(qiáng)化冶煉提供了可靠的基礎(chǔ)，從2010年4月份改用φ125mm×14+φ120mm×16的風(fēng)口布局送風(fēng)，風(fēng)口面積擴(kuò)大到0.3528 m2，風(fēng)量維持在4550m3/min，風(fēng)速達(dá)到215 m/s，保持爐缸鼓風(fēng)動能，高爐冶煉強(qiáng)度明顯得到提高。

3.2 上部裝料制度的調(diào)整

上部制度的調(diào)劑控制核心是保證邊緣和中心煤氣流的合理匹配。

3.2.1 實(shí)行中心加焦，控制中心氣流的強(qiáng)度和寬度

中心加焦確保一定的漏斗深度，使軟熔帶中心位置升高，增加焦窗層數(shù)，改善料柱透氣性。七號高爐針對原燃料不穩(wěn)定的特點(diǎn)，實(shí)行中心加焦技術(shù)，控制合適的中心焦炭量，從而達(dá)到控制合適的中心煤氣流。

中心加焦量太少，對疏松中心的作用難以發(fā)揮，導(dǎo)致中心氣流不足，邊緣相對發(fā)展；中心加焦量過多，極易導(dǎo)致中心過吹，邊緣氣流不足，因此尋找一個合適中心加焦量的范圍是十分重要的。2010年8月中心焦量逐漸加到41.5%，無礦區(qū)較大，中心焦柱的作用減弱，風(fēng)口回旋區(qū)燃燒大量煤粉所產(chǎn)生的初始煤氣流在向中心擴(kuò)散時，首先選擇從中心焦柱的外環(huán)向上擴(kuò)散，另外，少量渣鐵會堵塞中心焦柱，使中心焦柱透氣性變差，最終導(dǎo)致中心煤氣流逐漸變?nèi)酰�影響高爐順行。實(shí)踐證明，當(dāng)中心焦量達(dá)到一定量的時候，過多中心焦量會造成中心焦柱過死，形成大量中心加焦沿中心死料柱外環(huán)下落，抬高中心料面漏斗，改變中心煤氣流分布，易形成中心堆積，爐況順行受到破壞[2] 。通過長期實(shí)踐摸索，認(rèn)為中心焦炭量控制在23～25%是合理的。

中心加焦的角度對中心料柱透氣性也存在一定影響。通過理論計算得出當(dāng)溜槽角度小于16.8°時，布料溜槽對布料的檔位不起作用，爐料呈自然下落狀態(tài)。在實(shí)踐生產(chǎn)中，將中心加焦檔位角度由17.5°逐漸降低，爐況順行狀況轉(zhuǎn)差。休風(fēng)后布料發(fā)現(xiàn)由于中心大塊焦炭滾向次中心，布在正中心焦炭粒度較小，因此過分縮小中心加焦角度，反而會導(dǎo)致中心不暢。

3.2.2調(diào)整布料制度，保證中心的同時適當(dāng)控制邊緣氣流的強(qiáng)度

4 熱制度及造渣制度的調(diào)整

生鐵爐溫充沛、穩(wěn)定是爐況穩(wěn)定順行的重要標(biāo)志和必要條件,合理穩(wěn)定的造渣制度和熱制度對高爐的穩(wěn)定順行十分重要。

在實(shí)際生產(chǎn)中，七號高爐將鐵水物理溫度和生鐵[Si]同時作為熱制度調(diào)節(jié)的依據(jù)，將鐵水物理溫度控制在1500℃以上，生鐵含[Si]控制在0.35±0.1%，正常生產(chǎn)時固定全風(fēng)溫作業(yè)，通過調(diào)劑煤量來調(diào)劑負(fù)荷日常調(diào)節(jié)煤量波動控制在1.5t/h，達(dá)到調(diào)劑穩(wěn)定.

在造渣制度的選擇上，要求爐渣堿度的控制范圍在1.08～1.13，保證生鐵質(zhì)量的前提下，下調(diào)爐渣堿度，改善爐渣流動性，全年生鐵[Si]0.25～0.6%的比例達(dá)到85%以上，生鐵[S]≤0.030%達(dá)到75.5%。

5 推行爐溫趨勢化管理，嚴(yán)格工長標(biāo)準(zhǔn)化操作，實(shí)行低硅冶煉

在日常生產(chǎn)中通過堅持全風(fēng)溫操作，確保噴煤量的穩(wěn)定，同時合理用風(fēng)，追求風(fēng)量使用的整體性和統(tǒng)一性，避免班次間風(fēng)量使用水平不一致從而導(dǎo)致料批的不穩(wěn)定。

推行爐溫趨勢化管理，嚴(yán)格工長標(biāo)準(zhǔn)化操作。由于大高爐的熱慣性增大，[si]的穩(wěn)定性的控制十分重要，風(fēng)量以4550±50 m3/min基準(zhǔn)，日常操作中建立綜合焦比、燃料比滾動計算，嚴(yán)格控制料批在規(guī)定范圍±0.批之內(nèi)波動；生鐵含[Si]控制在0.35±0.1%，穩(wěn)定率達(dá)到90%以上。

6 強(qiáng)化設(shè)備管理，降低高爐事故休風(fēng)率

加強(qiáng)煉鐵設(shè)備運(yùn)行管理，強(qiáng)化專業(yè)點(diǎn)檢和崗位點(diǎn)檢的現(xiàn)場巡檢、日常維護(hù)和檢維修工作，隨時保持信息跟蹤，及時掌控重點(diǎn)要害設(shè)備運(yùn)行狀況。加大檢修質(zhì)量的控制，重點(diǎn)設(shè)備的檢修要有技術(shù)人員到場進(jìn)行協(xié)調(diào)和技術(shù)層層把關(guān)；規(guī)范檢修質(zhì)量、提高檢修項目合格率，降低高爐設(shè)備事故休風(fēng)率。

7 高爐長期穩(wěn)定順行的實(shí)踐結(jié)果

通過采取上述有效措施，七號高爐取得了長期穩(wěn)定順行生產(chǎn)，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)明顯改善（見表6）

表6 2014年七號高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

Table 6 Technical and economic index in 2014 of NO.7 BF

8 結(jié)語

大型高爐要實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定順行必須從精料做起，高爐采取的布料制度必須與其原燃料條件相結(jié)合，在原料條件發(fā)生變化時要轉(zhuǎn)變操作理念，優(yōu)化調(diào)整高爐上下部制度，主動適應(yīng)原燃料變化。

大型高爐在日常操作中應(yīng)采取趨勢化管理，及時準(zhǔn)確的判斷高爐的走勢和方向，做好矢、時、量的調(diào)控。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王鳳民.本鋼7號高爐強(qiáng)化冶煉實(shí)踐.煉鐵，2011（5）：30～33；

[2]. 陳春平 朱青峰 鄔曉偉.武鋼5號高爐煤量供給實(shí)踐.煉鐵,2005(2):24～26。