風溫對爐況的影響實踐

劉艷峰

（河北鋼鐵集團宣鋼公司煉鐵廠， 河北 張家口 075100）

1 1號高爐簡介

1 號高爐始建于2006 年12 中旬，位于原選燒廠西面，于2008 年3 月15 日投產。實際爐容為2657m3。高爐爐身采用全冷卻壁設備，從爐底到爐喉鋼磚下沿共設14 段冷卻壁。爐腹、爐腰、爐身下部區域采用4 段銅冷卻壁，其余均為鑄鐵冷卻壁。高爐內襯采用陶瓷杯炭磚水冷爐底、爐缸結構。爐底總厚度2 800 mm，爐底下部砌筑國產半石墨炭磚（3 層高1 200 mm），爐底上部砌筑國產超微孔炭磚（2 層高800 mm），爐底最上部砌筑兩層陶瓷杯磚（高800 mm），爐缸外側環砌進口UCAR 碳磚（高5 314 mm），爐缸內側砌陶瓷杯磚，銅冷卻壁熱面采用150 mm 厚的特種噴涂料。冷卻系統采用軟水密閉循系統，對高爐的重要設備（冷卻壁、爐底、風口小套、中套、熱風閥及倒流休風閥）實現全軟水冷卻。1 號高爐共設置30個風口，3 個鐵口。

高風溫操作是現代高爐生產的突出特點之一，是高爐節焦降耗、增加產量的重要手段[1]。高爐工作者研究風溫波動對爐況的影響非常重要，通過總結，細化操作，達到爐況長期穩定順行、高產低耗。

2 撤風溫前爐況

撤風溫前爐況順行程度良好，上部氣流穩定，熱負荷小幅度波動，燃料比處于較低水平，高爐各項指標見表1。

表1 風溫波動前各項指標

3 風溫波動過程中高爐爐況表現

4 月25 日熱風爐熱風出口泥包吹出，風溫出現波動，風溫波動過程中對高爐熱負荷及燃料比影響較大。

圖1 風溫與燃料比變化趨勢圖

從圖1 可以看出風溫影響燃料比非常顯著，風溫降低，燃料比逐漸升高。

由圖2 可以看出，風溫低于900 ℃后，爐內銅冷卻壁溫度明顯波動增大，熱負荷上行，反應了軟融帶位置發生了較大變化。熱負荷上行進一步導致高爐燃料比升高，并且熱負荷波動大影響高爐順行。

圖2 風溫與熱負荷趨勢圖

高爐上部氣流情況九、十段溫度具有代表性，如下頁圖3、4 所示風溫波動時，鼓風動能低于9 000 kg·m/s 后，上部溫度波動增大，邊緣氣流穩定性變差。

提高熱風溫度是高爐進行強化冶煉的重要手段之一，提高風溫能降低高爐軟融帶高度，擴大間接還原區，降低高爐壓差，提高煤氣利用率，降低高爐燃耗[2]。提高風溫后，爐缸溫度升高，渣鐵物理熱充沛，提高風溫與噴吹技術相結合，相得益彰，相互促進，而且還是提高煤粉置換比的重要手段之一[3]。經驗表明，熱風溫度每提高100 ℃可降低焦比4%～7%，增產3%～5%。熱風溫度在高爐內能100%的利用[4]。

圖3 動能與九段溫度趨勢圖

圖4 動能與十段溫度趨勢圖

但是如果對高爐操作影響很大。風溫降低后，軟融帶位置升高，高爐能耗升高，產量下降[5]。低風溫冶煉會造成風速、鼓風動能大幅度降低；低風溫時邊緣氣流易發展，由于爐腹煤氣量不足，會造成中心氣流不足，風口前的理論燃燒溫度下降，爐缸熱量降低[6]。

4 風溫波動過程中爐內調整

4.1 礦批、負荷調整

風溫出現波動，通過理論計算，爐內采取輕負荷，加焦措施，見表2，滿足了后續低風溫時的燃料水平。但是礦批退至64 t 后，未繼續退礦批，以便保證煤氣利用。

表2 風溫波動過程中礦批、負荷調整

4.2 調整過程參數情況

表3 中可以看出，風量水平未降低，并保持合理富氧率，控制煤比≤145 kg/t，保證理論燃燒溫度＞2 000 ℃。

爐內通過調整制度，保證了風口前理論燃燒溫度和鼓風動能在合理范圍內，避免了爐況的波動；通過保證礦批、負荷基本穩定，維持了高爐的煤氣利用，保持了爐況穩定順行[7]。希望能為其他情況相似的高爐提供借鑒經驗。

表3 風溫波動過程中參數情況

5 結語

此次在風溫最低至820 ℃（較正常風溫低280 ℃）且持續時間較長的情況下，爐內實現了平穩過渡，在風溫恢復至正常水平后，爐況也很快恢復至正常水平，現總結如下：

1）此次風溫波動前爐況基礎好是前提條件。

2）在預計風溫波動時，爐內通過理論計算，輕負荷、加焦，滿足了后續低風溫時的燃料水平。

3）此次焦比至400 kg/t 后，后續采取了單加焦的手段未在進一步輕負荷從而保證了一定的煤氣利用率，保證了爐缸熱量受控。

4）在礦批退至64 t 后，也未繼續退礦批，風量水平未降低，也保證了煤氣利用率。

5）此次在風溫大幅度降低的情況下，控制煤比≤145 kg/t，保證理論燃燒溫度＞2 000 ℃，也是因素之一。

6）風溫低于900 ℃后，爐內銅冷卻壁溫度明顯波動增大，熱負荷上行，反應了軟融帶位置發生了較大變化。鼓風動能低于9 000 kg·m/s 后，上部溫度波動增大，邊緣氣流穩定性變差。