高爐低耗生產操作實踐

姬志強

（首鋼長治鋼鐵有限公司， 山西　長治　046031）

?

高爐低耗生產操作實踐

姬志強

（首鋼長治鋼鐵有限公司， 山西長治046031）

針對長鋼1080m3高爐低耗生產面臨的主要問題，總結其低耗生產的主要技術措施。生產實踐表明：在爐況穩定順行的基礎上，采取優化爐料結構、提高高爐煤氣利用率、調整煤氣流分布、提高高爐標準化操作水平等措施，實現了高爐低耗生產的目的。

高爐低耗生產爐料結構煤氣利用率煤氣流分布

長鋼9號高爐有效容積1 080 m3，20個風口，2個鐵口，于2009年6月開產。2013年10月份，高爐爐身上部無冷區段溫度開始呈上升趨勢，東南和正南方向上升至130℃。2014年7月2日，在檢修觀察料面時發現無冷區黏土磚大面積侵蝕，侵蝕面積達圓周方向約2/3以上，侵蝕深度約100~300 mm。測量該區域爐殼溫度最高達160℃，于是對圓周方向約1/2進行了爐殼噴水，以維持生產。8月下旬，西南方向溫度上升至160℃，噴水范圍擴展至圓周方向2/3。2014年9月11日，采用空料線打水的方法降料面到指定位置，對爐身上部爐墻進行噴補造襯。開爐恢復順利，迅速達產（技術經濟指標見表1），取得了較好的效果，但是焦比、煤比兩項指標欠佳，在目前鋼鐵市場嚴峻形勢下嚴重增加了生鐵成本。因此，高爐燃料消耗水平成為能否繼續降低長鋼9號高爐生鐵成本的關鍵。

表1　長鋼1 080 m3高爐技術經濟指標統計表

1　低耗生產面臨的主要困難

長鋼9號高爐為矮胖型高爐（高徑比為2.68），爐料和煤氣在爐內停留時間短，不利于爐料的預熱和還原，不利于煤氣的化學能和熱能的充分利用[1]。

高品位的鐵礦粉和優質煉焦煤供應不足，原燃料質量下降并且波動大，燒結礦鐵品位（鐵質量分數）在53.28%~55.16%區間頻繁變動。焦炭消耗中外購焦所占比例約為40%且品種變化頻繁（見表2），很大程度上惡化了高爐透氣性，降低了高爐順行度。

表2　長鋼自產焦、外購焦質量指標統計表

由于原燃料質量下降，成分波動增大，使得渣量增加，硫負荷升高。為保證高爐順行、爐缸工作均勻活躍、渣鐵物理熱充沛、生鐵質量合格，提高了渣鐵控制溫度。控制w[Si]在0.45%~0.70%，鐵水物理熱大于1 460℃。針對原燃料質量下降特別是焦炭強度下降、高爐透氣性嚴重變差的狀況，調整高爐操作方針，將噴煤比定為120kg/t。

2　低耗生產的主要措施

1）優化燒結工藝，盡可能提高燒結礦質量，保證轉鼓強度≥77.5%，w(FeO)≤9.0%，w(MgO)與二元堿度的波動均＜±0.05%。

2）將焦炭水分（質量分數）嚴格控制在5%以內，避免水分波動導致焦炭負荷波動。在現有條件下通過合理配煤，優化煉焦工藝，最大限度降低焦炭灰分、硫分、揮發分。增加焦炭的反應后強度和反應性指標，爭取焦炭反應性＜24%、反應后強度＞68%。這對于保證焦炭的骨架作用、提高噴煤比至關重要。

3）加強原燃料篩分工作，進行槽下篩分工藝的優化與改造，實現原燃料分級入爐。提高原燃料篩分效率，使入爐粉末率由現在的5%下降至3%以下。將入爐燒結礦中粒徑＜10 mm的比例控制在30%以下，入爐焦炭中25~60mm的比例控制在85%以上。

9號高爐煤氣利用率在42%~44%，國內同類型高爐煤氣利用率在46%~48%，因此高爐煤氣利用率的提高成為長鋼9號高爐降低燃料消耗的關鍵。

原有煤氣流分布控制思想過分強調對邊緣煤氣流的控制，忽視中心煤氣流，片面強調邊緣煤氣流的作用。現在煤氣流分布控制思想強調“中心開、邊緣穩”。在進行裝料制度調整時，盡量穩定焦炭裝料，調整礦石裝料。在焦炭布料方面，從現階段的爐喉焦炭料面“平鋪”向“大平臺+小漏斗”過渡。在礦石布料方面，將布料寬度拓寬至10°以上。日常生產根據高爐爐內實際煤氣流分布的動態變化，按照“打開中心、穩定邊緣，穩定中心、照顧邊緣”的動態調整思路，維持爐內兩股煤氣流分布的穩定，避免煤氣利用率大幅波動[2]。

經過調整之后，9號高爐的順行狀態總體良好，壓差在總體控制范圍之內，礦石布料的寬度、焦炭負荷、布料中心焦炭量等存在調整的空間。

9號高爐逐步形成了C:31(3)29(2)27(2)25(3)O:30 (2)29(3)27(3)、礦批32 t的基準裝料制度。在日常生產中，要盡量穩定焦炭裝料制度，根據原料條件變化情況適當調整礦石裝料制度。通過調整裝料制度，9號高爐煤氣利用率提高幅度在1.5%~2%。

1）控制煤氣流分布穩定[3]。利用風量手段穩定煤氣流分布，特別是當爐內透氣性指數急劇變化時，要及時控制風量，維持壓量穩定，因為爐內透氣性指數變化往往是由于爐內煤氣通道喪失或爐內出現氣流造成的，若不及時控制風量容易進一步激化爐內煤氣流上升與爐料下降的矛盾，加劇煤氣流分布的不穩定。

2）嚴禁以憋鐵提爐溫[3]。憋鐵會造成料速不均勻、煤氣流分布紊亂的危險，是各類爐前事故的誘因。故嚴禁憋鐵操作，為高爐順行創造基礎，同時也迫使高爐工長提前判斷、調劑，避免爐溫的大幅波動。

3）嚴禁以控風提爐溫[3]。以控風提爐溫可改變高爐送風制度，進而影響高爐熱制度和造渣制度，也是造成高爐不穩定的原因之一。因此，嚴禁以控風提爐溫，使工長提前調劑的準確性得到提高。

3　高爐技術經濟指標

9號高爐燃料消耗水平持續降低，與同等冶煉條件的8號高爐（1080m3）比較，9號高爐燃料比總體呈降低趨勢（見表3），較8號高爐降低2~9kg/t。

表3　長鋼1 080 m3高爐燃料消耗　kg/t

以燃料消耗成本綜合比較燃料消耗水平和結構，按照焦炭625元/t、焦丁450元/t、噴煤396元/t計算高爐燃料消耗成本。計算結果為：9號高爐燃料消耗成本與2014年同期比較均大幅下降，如圖1所示。

圖1　長鋼9號高爐燃料消耗成本的變化

[3]李曉君，李春豐，朱千付，等.永鋼1 050 m3高爐高產低耗生產實踐[J].煉鐵，2015，34（4）：37-40.

（編輯：胡玉香）

Operation Practice of Blast Furnace Low Consumption Production

JI Zhiqiang
（Shougang Changzhi Iron&Steel Co.，Ltd.，Changzhi Shanxi 046031）

Aiming at the main problems of 1 080 m3BF low consumption production,this paper summarizes the main technical measures of low consumption production.Production practice shows that on the basis of stable and smooth furnace condition,through optimizing burden structure,improving the utilization ratio of blast furnace gas,adjusting the gas flow distribution,improving the blast furnace standardized operating level,the purpose of blast furnace low consumption production is achieved.

blast furnace,low consumption,burden structure,utilization ratio of gas,gas distribution

TF543

A

1672-1152（2016）02-0067-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.02.26

2016-03-09

姬志強（1986—），男，于長鋼煉鐵廠九高爐從事煉鐵技術工作，助理工程師。