日照鋼鐵煉鐵制造部14#高爐大富氧干熄焦實踐

摘 要：日照鋼鐵14#高爐于2013年12月10日開始逐步實驗大富氧冶煉，12月12日開始實驗100%干熄焦冶煉，通過采取適當降低焦比，調整裝料制度，合理降低鐵水中[Si]等措施，高爐穩定順行，平均日產3310t/d，燃料比512kg/t。

關鍵詞：高爐；大富氧；干熄焦；冶煉

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.012

0 概述

日照鋼鐵現有高爐16座，使用的焦炭都是濕焦，富氧率3.8%左右，主要經濟指標波動較大。2013年12月12日14#高爐開始實驗大富氧干熄焦，通過積極應對調整，高爐主要經濟指標創歷史新高平均日產3310t/d，焦比334kg/t，燃料比512kg/t。

1 濕熄焦與干熄焦性能對比

干熄焦起源于瑞士，20世紀40年代許多發達國家開始開發干熄焦技術，進入60年代前蘇聯在干熄焦技術方面取得突破性發展。所謂干熄焦工藝是相對濕熄焦而言的是指采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦工藝方法。

與濕焦相比，由于干熄焦工藝能提高焦炭強度和降低焦炭反應性（見表1）

干熄焦對高爐操作有利而濕焦因為噴水急劇冷卻，焦炭內部結構產生熱應力，網狀裂紋較多，氣孔率高，因此轉鼓強度較低且易破裂成小塊。干熄焦工藝過程中焦炭緩慢冷卻降低了內部熱應力，網狀裂紋減少，氣孔率低因而其轉鼓強度提高，堆比重也增大。干熄焦在生產過程中，在干焦爐內焦炭自上向下運動時，焦塊間的相互碰撞和摩擦增加，大粒度的焦炭提前發生開裂而強度較低的焦炭提前發生脫落，從而使焦炭穩定性改善，粒度在60mm以上的大塊焦減少，粒度在25—60mm的焦炭增多，焦炭平均粒度均勻。

2 大富氧干熄焦對主要經濟指標的影響

從表2可以看出大富氧干熄焦后產量提高，煤氣利用率提高，燃料比下降。

大富氧后對高爐冶煉過程的影響：

高爐鼓風含氧氣提高后，能加速高爐風口前的燃燒過程，提高理論燃燒溫度，強化冶煉。由于鼓風含氧量提高后，高爐燃燒焦炭和煤粉能力提高，也就是提高了高爐的冶煉強度，由于鼓風和富氧純度不同富氧率提高1%，能提高冶煉強度4.76，也就是說高爐產量按理論計算應提高4.76。

使用干熄焦以后入爐粉末降低，氣流順暢，煤氣利用率提高，平均下來煤氣利用率較2013年提高1.1%，這也是燃料比降低主要原因之一。

3 配合大富氧干熄焦對高爐冶煉的影響及應對措施

3.1 送風制度影響

干熄焦粒度和熱性能較好，使用干熄焦以后14#高爐接受風量能力明顯加強，爐況順行度提高。干熄焦熱強度高，爐缸死焦堆小，爐缸活躍，有利于高爐的強化冶煉。大富氧以后風口理論燃燒溫度提高，在高煤比的情況下，風口前未燃煤粉減少，改善了料柱透氣性，同時也降低了燃料比。

3.2 頂溫的影響

隨著富氧量的提高，風口前理論燃燒溫度提高，高爐熱量向爐子下部和爐缸區域集中，高爐在縱向呈現下熱上涼的特征，主要表現為頂溫低，在設備上，頂溫低容易使布袋板結，影響使用壽命，配吃干熄焦正好解決了這一難題。14#高爐在富氧加到12000m3/h時出現了荒煤氣溫度低于100℃的現象，為了解決頂溫低的問題，改用100%干熄焦。從統計的數據分析，在相同冶強下全水熄焦頂溫比全干熄焦低35℃。對比分析數據見表3。

3.3 裝料制度的調整

14#高爐配加干熄焦大富氧后，壓差明顯降低，爐喉十字測溫中心和邊緣溫度上升明顯，爐腹、爐腰水溫差上升明顯。為了緩解邊緣氣流過盛，穩定各段水溫差，裝料制度調整上主要以抑制邊緣氣流為主，堅持以“中心氣流為主，抑制住邊緣氣流”的調整方針，同時采取擴礦批進而抑制兩股氣流。料制的調整如表4

3.4 冷卻壁水溫差的變化

14#高爐從爐底到爐喉鋼磚下沿共有13段冷卻壁，工業水冷卻。爐身7-12段采用帶凸臺鑲磚球墨鑄鐵冷卻壁結構，共140塊。爐底爐缸采用四段光面鑄鐵冷卻壁，共125塊，爐腹、爐腰冷卻壁共84塊。在大富氧配加干熄焦前，高爐冷卻壁水溫差穩定在相對較低水平。大富氧配干熄焦后，由于氧量增加氧濃度提高，氮氣含量降低，單位生鐵的煤氣量減少，由于風量的減少，影響風口前焦炭回旋區的縮小，從而導致邊緣氣流發展，而當邊緣氣流過分發展時，對冷卻壁的沖刷加劇，從而導致渣皮脫落，而渣皮脫落后冷卻系統水溫差升高，形成惡性循環。

由于大富氧對冷卻壁沖刷加劇，7段8段冷卻壁損壞較多，7段7至16組溝頭壞，8段14組冷卻壁壞2塊，加冷卻柱6個，8段15組冷卻壁壞2塊，加冷卻柱6個，8段16組第一塊冷卻壁壞已封堵，8段17組第一塊冷卻壁壞已封堵，加冷卻柱2個。因此大富氧后邊緣氣流的穩定性是非常重要的。

4 結語

（1）日鋼14#高爐大富氧配加干熄焦后，主要經濟指標提高明顯，產量創新高，燃料比下降明顯，煤氣利用率上升且較穩定。

（2）裝料制度上調整思路主要是以中心氣流為主，抑制邊緣氣流過分發展，形成兩股合理的氣流分布，從而使爐況穩定順行。

（3）富氧率提高以后下部溫度升高，邊緣易發展，高爐冷卻壁燒損增多，應加強對冷卻系統，送風裝置的監控。

參考文獻：

[1]周傳典.高爐煉鐵技術手冊.北京：冶金工業出版社.

[2]王筱留.高爐生產知識問答.北京.冶金工業出版社.