摘   要   針對(duì)鄂鋼2號(hào)高爐煤氣分布特點(diǎn)，從裝料制度、送風(fēng)制度、爐缸狀況等方面進(jìn)行調(diào)整，高爐煤氣流分布穩(wěn)定合理，煤氣利用率達(dá)49%左右，燃料比下降到520kg/t，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，高爐穩(wěn)定順行。

關(guān)鍵詞    高爐    煤氣流分布    裝料制度  

鄂鋼2號(hào)高爐有效容積1800m3，設(shè)26個(gè)風(fēng)口，2個(gè)鐵口，由中冶南方設(shè)計(jì)，采用了多項(xiàng)先進(jìn)的煉鐵工藝和裝備，如爐底爐缸砌筑大塊碳磚加微孔剛玉陶瓷杯的綜合爐底結(jié)構(gòu)，爐腹以上采用磚壁合一薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)技術(shù)；爐喉鋼磚水冷，實(shí)現(xiàn)100％爐體水冷；軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)；串罐無(wú)料鐘爐頂布料技術(shù)；重力除塵加新型干法布袋除塵系統(tǒng)和ＴＲＴ發(fā)電系統(tǒng)；3座改進(jìn)型卡魯金頂燃式熱風(fēng)爐加雙預(yù)熱系統(tǒng)；新型環(huán)保底慮法沖渣工藝等。2號(hào)高爐在2013年4月7日點(diǎn)火送風(fēng)，開爐順利，投產(chǎn)后指標(biāo)良好。由于2015年鋼材市場(chǎng)不景氣，高爐大量使用低品位高有害物原料，造成爐內(nèi)堿金屬和Zn等循環(huán)積存，使部分風(fēng)口中套變形，加上爐型變化以及原燃料變差，導(dǎo)致?tīng)t況不順，氣流不穩(wěn)，邊緣頻繁出現(xiàn)管道。通過(guò)對(duì)煤氣流分布采取一系列控制措施，使高爐恢復(fù)穩(wěn)定順行，煤氣利用率上升2%，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好。

1     爐況出現(xiàn)波動(dòng)的主要表現(xiàn)

至2016年2月，2號(hào)高爐開始爐況不順，表現(xiàn)為煤氣流不穩(wěn)，爐體熱負(fù)荷波動(dòng)大，爐身頻繁掉渣皮；風(fēng)壓不穩(wěn)、風(fēng)量經(jīng)常萎縮，探尺走勢(shì)變差；爐墻溫度大幅度波動(dòng)，頻繁出現(xiàn)邊緣管道，透氣性指數(shù)劇烈波動(dòng)；爐缸工作情況變差，兩鐵口出鐵不均，出鐵時(shí)間變短，鐵口維護(hù)難度增加；鐵水溫度下降，鐵水物理熱與鐵水[Si]大幅度波動(dòng)；焦比和燃料比大幅度升高，產(chǎn)量下降；風(fēng)口小套破損率明顯上升；爐況穩(wěn)定性差，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)失常。表1為2號(hào)高爐2016年全年部分生產(chǎn)指標(biāo)情況。

2    氣流分布的優(yōu)化措施

2.1   氣流分布的調(diào)整

（1）裝料制度的調(diào)整。2號(hào)高爐2013年投產(chǎn)后順序良好，至2016年2月，由于爐內(nèi)堿金屬和Zn等富集、爐型發(fā)生變化、爐缸中心堆積以及原燃料變差，之前的裝料制度不適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)，爐況不順。表2為2號(hào)高爐2016年初的裝料制度，礦批48t，布料角差9.5°/12.5°，料線1.5米。

為了調(diào)整和控制好煤氣流，2號(hào)高爐不斷摸索總結(jié)，在鐵廠相關(guān)專家技術(shù)指導(dǎo)下優(yōu)化裝料制度，穩(wěn)定爐況，消除管道氣流，使?fàn)t況逐步恢復(fù)順行，裝料制度調(diào)整優(yōu)化過(guò)程見(jiàn)表3 。

通過(guò)矩陣調(diào)整后，觀察爐頂紅外攝像中反映出的煤氣流變化及利用休風(fēng)機(jī)會(huì)觀察布料和料面情況，找到影響高爐爐墻熱負(fù)荷波動(dòng)大及氣流變化大的主要因素:1、料罐下沿到布料溜槽礦焦落點(diǎn)凈高8.5米，造成在槽下經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩精料處理后的原料在爐頂再次摔打,使得入爐料粒級(jí)變小，影響高爐透氣性指數(shù)；2、6號(hào)爐采用光面溜槽，且轉(zhuǎn)速較快（6s/圈），造成布料時(shí)有1/3原料是拋灑到溜槽外，不是沿著溜槽布在矩陣要求的落點(diǎn)上；3、由于建爐時(shí)資金不足，6號(hào)爐軟水冷卻設(shè)備只是滿足高爐理論熱負(fù)荷，在實(shí)際生產(chǎn)中邊緣氣流一旦偏多，容易造成軟水進(jìn)水溫度偏高，爐墻冷卻效果變差，因而出現(xiàn)渣皮不穩(wěn)，造成操作爐型變化，出現(xiàn)邊緣局部氣流不足或過(guò)多而形成管道。分析出主要原因后，高爐上部布料制度調(diào)整堅(jiān)持以“活躍中心，穩(wěn)定邊緣氣流”為指導(dǎo)思想，通過(guò)“大礦角、大角差”上部布料摸索，形成平臺(tái)加漏斗型料面[1]，于2017年4月消除管道，冷卻壁水溫差下降，渣皮穩(wěn)定，煤氣利用率提高，燃料比下降較明顯。

2017年4月，利用休風(fēng)機(jī)會(huì)，經(jīng)目測(cè)2號(hào)高爐料線1.5m時(shí)碰撞點(diǎn)角度大約38.5°，因此最大角一般在37.5°—38.5°。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整，最終形成了目前較為合理的、適合2號(hào)高爐當(dāng)前爐型的裝料制度：礦批56t，角差9.5°/12.5°，料線1.5m。調(diào)整后的布料矩陣見(jiàn)表4。

（2）送風(fēng)制度的調(diào)整。風(fēng)口的調(diào)整主要是將風(fēng)口面積擴(kuò)大，以利于增加風(fēng)量，活躍爐缸。主要操作思路是下部適當(dāng)擴(kuò)大風(fēng)口面積，增加富氧和提高噴煤比，保證高爐有足夠風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，風(fēng)量盡可能維持在4200-4400m3/min之間，使實(shí)際風(fēng)速在250m/s以上。增加風(fēng)量的同時(shí)，增加礦批，提高煤氣利用率，控制合適的操作參數(shù)，對(duì)煤氣流進(jìn)一步優(yōu)化。調(diào)整情況如下：將帶有直徑90mm內(nèi)襯的風(fēng)口小套3個(gè)逐步全開，風(fēng)口面積由0.279m2逐步增加到0.294m2（見(jiàn)表5）。

（3）爐缸狀況的調(diào)整。爐缸工作均勻活躍是爐況順行、煤氣流分布穩(wěn)定的保證[2]。2號(hào)高爐活躍爐缸的措施主要是維護(hù)爐缸溫度的充沛和合適的爐渣堿度。2號(hào)高爐鐵水物理熱嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間低于1490℃，1490-1510℃是合適的溫度區(qū)間，防止連續(xù)的低物理熱造成爐缸堆積。同時(shí)實(shí)施低硅冶煉技術(shù)，降低鐵水中[si]含量，可達(dá)到高爐高產(chǎn)、節(jié)焦、低耗、降低生鐵成本。同時(shí)可減少轉(zhuǎn)爐渣量，取得良好經(jīng)濟(jì)效益。降低生鐵[si]含量的措施：①降低焦比，降低焦炭灰分，提高品位，減少入爐SiO2量，降低硅源；②選用高頂壓、大富氧等有利于高溫區(qū)下移的技術(shù)措施和操作制度，保證爐缸熱量及鐵水溫度，抑制SiO2 的還原。故而6號(hào)爐爐頂壓力由2016年的220Kp提高到現(xiàn)在的230Kp；要求焦炭M10由2016年的7.0左右降低到現(xiàn)在的6.0左右；在原料條件穩(wěn)定、爐況順行的情況下提高焦炭負(fù)荷，由2016年最好時(shí)的4.2左右提高到現(xiàn)在最好4.5左右，并能長(zhǎng)期保持；增壓高爐富氧率，由2016年的2.3左右提高到現(xiàn)在的3.5左右。因這些措施的實(shí)施，2號(hào)高爐現(xiàn)在[si]長(zhǎng)期控制在0.3%-0.4%，同時(shí)要求爐渣堿度控制在1.2左右，保證渣鐵流動(dòng)性良好。

2.2    加強(qiáng)日常管理

（1）爐外管理：隨著爐況穩(wěn)定，高爐日產(chǎn)量逐步提高，爐外及時(shí)出盡渣鐵變得尤為重要。制定爐外鐵口維護(hù)相關(guān)獎(jiǎng)懲制度，加強(qiáng)泥套的管理和維護(hù)，杜絕冒泥現(xiàn)象，確保鐵口深度在2.8-3.0m左右，不能隨意減少打泥量，確保泥包穩(wěn)定。2017年5月通過(guò)環(huán)保炮泥的引進(jìn)和使用，炮泥質(zhì)量得以改善，出鐵時(shí)間延長(zhǎng)，出鐵次數(shù)由每班5爐減少至4爐，炮泥使用單耗降低30%左右，改善爐前出鐵環(huán)境，降低爐前勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）減少休風(fēng)率：加強(qiáng)設(shè)備管理和風(fēng)口煤槍改進(jìn)降低高爐休風(fēng)率。a、針對(duì)高爐生產(chǎn)節(jié)奏快、原燃料運(yùn)輸戰(zhàn)線長(zhǎng)、設(shè)備關(guān)要部件工作環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，從自身實(shí)際出發(fā)，一方面通過(guò)強(qiáng)化設(shè)備專檢人員責(zé)任意識(shí)，為高爐設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障；其次利用生產(chǎn)間隙，對(duì)有隱患的設(shè)備進(jìn)行更換及處理，如: 利用周末時(shí)間對(duì)槽下返礦4、5皮帶機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行更換改造，改造效果良好，確保了槽下上料系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行；合理利用生產(chǎn)間隔對(duì)爐前開口機(jī)鏈條及夾鉗進(jìn)行更換處理，確保高爐生產(chǎn)順暢；熱風(fēng)爐煤氣預(yù)熱器兩端插盲板并組織焊補(bǔ)，減少煙氣中CO含量等。另一方面組織好計(jì)劃?rùn)z修，對(duì)高爐一些有重大隱患的設(shè)備進(jìn)行更換，如:爐頂布料溜槽磨損的及時(shí)更換；槽下主供料皮帶磨穿漏料的更換等，2017年截至8月份因設(shè)備原因影響的無(wú)計(jì)劃休風(fēng)為零。b、通過(guò)對(duì)2016年風(fēng)口小套破損統(tǒng)計(jì)和分析，發(fā)現(xiàn)高爐風(fēng)口小套破損70%是因煤粉刷套、20%是因焦炭磨損小套尾部、10%是其他原因。煤粉刷套大部分是因高爐所用的風(fēng)溫較高，煤槍受熱變形造成的，固2017年2號(hào)高爐將原來(lái)直徑  的煤槍逐步更換成直徑   的煤槍進(jìn)而增加壁厚提高煤槍耐熱性，同時(shí)增加噴吹氮?dú)饬坷鋮s煤槍，減少煤槍變形，并要求配管工多巡視風(fēng)口，發(fā)現(xiàn)煤槍刷套及時(shí)調(diào)整；引進(jìn)尾部有耐磨料的風(fēng)口小套，減少風(fēng)口小套磨破的發(fā)生。經(jīng)過(guò)4個(gè)月的置換，現(xiàn)每月因更換風(fēng)口小套而休風(fēng)的時(shí)間不超過(guò)3小時(shí)。

3    效果

2號(hào)高爐煤氣流分布經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和完善，得到了很好的控制，中心氣流較強(qiáng)，邊緣氣流穩(wěn)定，2017年4月份開始各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)均有長(zhǎng)足的進(jìn)步，且能穩(wěn)定的保持在較高水平，5-7月份由于西區(qū)焦化干焦?fàn)t檢修，2號(hào)高爐用一半的水熄焦及部分落地焦，在原燃料變差的情況下，堅(jiān)持以“活躍中心，穩(wěn)定邊緣氣流”為指導(dǎo)思想，高爐繼續(xù)保持穩(wěn)定低耗高產(chǎn) 。2017年1-8月部分生產(chǎn)指標(biāo)見(jiàn)表6。

4    結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)過(guò)不斷摸索、分析、總結(jié)，鄂鋼2號(hào)高爐通過(guò)對(duì)煤氣流分布的優(yōu)化控制，高爐風(fēng)量、透氣性及鼓風(fēng)動(dòng)能相應(yīng)提高，風(fēng)量由2016年的4200m3/min提高到4400m3/min以上，煤氣利用率上升到48.5%以上，燃料比下降到520kg/t左右，達(dá)到了1800m3高爐基本的操作參數(shù)，形成了穩(wěn)定的平臺(tái)漏斗料面結(jié)構(gòu)。在目前的原燃料條件下，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了較高的水平。

5    參考文獻(xiàn)

[1]  劉云彩. 現(xiàn)代高爐操作[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2016.5.

[2]  周傳典. 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002.8.