長鋼9號1 080 m3薄壁爐襯高爐穩(wěn)定順行操作實踐

王繼萍

（首鋼長治鋼鐵有限公司，山西 長治 046031）

首鋼長治鋼鐵有限公司（以下簡稱長鋼）9號1 080 m3薄壁爐襯高爐設(shè)計有2個鐵口，20個風(fēng)口。2019年2月26日停爐大修改造，2019年4月20日點火送風(fēng)開爐,設(shè)計有20個風(fēng)口，2個鐵口。爐頂采用串罐式無鐘爐頂及皮帶上料，爐體全冷卻，加藥的開路水循環(huán)冷卻方式，嘉恒法渣處理系統(tǒng)，在原有3座霍戈文改進型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐的基礎(chǔ)上增加一座頂燃式熱風(fēng)爐，煤氣布袋除塵工藝，TRT發(fā)電，噴煤采用中速磨制粉+總管+分配器+雙槍直接噴吹工藝等。在開爐后的1年多時間里，通過不斷地探索薄壁爐襯技術(shù)，采取了靈活的操作方針，保持了爐況長期穩(wěn)定順行,各項指標明顯改善。

1 穩(wěn)定操作的措施

1.1 原燃料管理

近年來燒結(jié)混料投入自動加水系統(tǒng)、實施厚料層操作技術(shù)等，改善燒結(jié)礦質(zhì)量；焦炭投入了干熄焦系統(tǒng)，提高了焦炭的熱性能，原燃料性能有了很大的改善，但長鋼仍重視對原燃料的管理。

1）杜絕低倉位放料；每班至少檢查3次倉儲量，當(dāng)倉儲量減少至1/2時，及時聯(lián)系放料補倉。避免因倉位低落差大導(dǎo)致粉末量增大。

2）提高機燒礦質(zhì)量，控制w（FeO）≥8.1%，控制轉(zhuǎn)鼓指數(shù)在≥76.1%。燒結(jié)成品篩原來為橢圓等厚篩，體積笨重，故障率高，逐步把橢圓等厚篩換成棒條篩，增加了自清理能力，提高了燒結(jié)礦的篩分效率。

3）外購球團、生礦，做好入場前的檢測，把好質(zhì)量關(guān)。發(fā)現(xiàn)粉末過大的要先在料場過篩后在送往高爐。高爐槽下二次篩粉后再進行使用。為了利用焦丁，但要保證透氣性，焦丁與礦石混裝入爐。

1.2 爐前管理

加強四班統(tǒng)一操作，嚴禁操作自由化，對鐵口深度、出鐵正點率、出鐵均衡率等主要操作指標都制定了詳細標準化作業(yè)條例。嚴格的考核細則，使各項操作規(guī)范化、制度化，確保按時出凈渣鐵，保證爐內(nèi)煤氣流的合理分布，滿足了高爐高強度、快節(jié)奏生產(chǎn)的需要。

1.3 設(shè)備管理

推行全員設(shè)備管理。為減少設(shè)備故障，降低設(shè)備慢風(fēng)和休風(fēng)率，提出“操作者是設(shè)備第一責(zé)任人”，實行包機到人制，加強操作者的責(zé)任感，保證設(shè)備正常運行，為生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

1.4 高爐操作

注重爐型管理，建立合理的的操作爐型。要維護爐況長期穩(wěn)定順行，建立合理的操作爐型是非常重要的，這必須有適宜的煤氣流分布和適當(dāng)?shù)睦鋮s強度。

1.4.1 送風(fēng)制度

針對薄壁爐襯高爐，設(shè)計爐型基本就是操作爐型[1]。結(jié)合薄壁爐襯設(shè)計的“自保護理念”[2]其他單位的經(jīng)驗，長鋼摸索開發(fā)出適合9號高爐實際的“發(fā)展中心氣流為主，適當(dāng)兼顧邊緣氣流為輔”的煤氣流控制技術(shù)。高爐操作上堅持“以下部調(diào)劑為主，上部調(diào)劑為輔”上下部調(diào)劑相結(jié)合原則，做到“上穩(wěn)下活”。下部保證足夠的風(fēng)量、氧量，吹活爐缸，為高爐下部活躍奠定基礎(chǔ)。2019年4月至今，高爐風(fēng)量由開爐初期2 800m3/min逐步提升并穩(wěn)定在目前3400～3500m3/min水平，為了保證正常風(fēng)速和足夠鼓風(fēng)動能風(fēng)口面積從開爐的0.21 m2擴大到目前0.23 m2。根據(jù)原燃料條件控制壓差，當(dāng)原料條件改善時，控制壓差上限為170KPa，當(dāng)原燃料條件差時，壓差下限為140～155kPa。

1.4.2 裝料制度

軟融帶的形狀直接決定煤氣流的分布和爐況的順行程度，為了形成與發(fā)展中心氣流為主，適當(dāng)兼顧邊緣氣流相適應(yīng)的倒“V”軟融帶形狀[3]，高爐主要從穩(wěn)定原料結(jié)構(gòu)入手進行研究，目前高爐爐料結(jié)構(gòu)為80%燒結(jié)+8%球團+12%生礦，隨著高爐下部風(fēng)口面積擴大，為實現(xiàn)“上部穩(wěn)定下部活躍的”需要，上部裝料制度必須與下部調(diào)整相對應(yīng)，課題研究期間上部裝料制度調(diào)整情況;礦批從開爐初期30 t—32 t—33 t—35 t；裝料制度從開爐初期的礦二環(huán)焦炭三環(huán)—礦三環(huán)焦炭四環(huán)—礦四環(huán)焦炭五環(huán)—礦五環(huán)焦炭五環(huán)。

1.4.3 爐缸熱制度

爐況長期穩(wěn)定順行的重要條件是爐缸活躍，爐缸活躍的重要標志是渣鐵物理熱充沛，爐缸熱量充沛的同時還必須穩(wěn)定[4]，如果爐缸工作狀態(tài)不穩(wěn)定，爐缸初始煤氣流也不穩(wěn)定，從而造成操作爐型的不穩(wěn)定。所以，使爐缸熱量充沛、穩(wěn)定的措施是維持爐況順行穩(wěn)定的重要手段。9號高爐經(jīng)過幾個月來的實踐摸索，在確保渣鐵熱量的前提下，鐵水溫度控制在1 480～1 510℃，w[Si]控制在0.35%～0.60%為宜。

1.4.4 冷卻制度

9號高爐經(jīng)過幾個月來的實踐摸索，通過調(diào)整冷卻水流量、壓力及進水溫度的辦法來控制冷卻壁溫度，對各段冷卻壁溫度和冷卻水進出水溫差的控制有了大至的一個合理范圍，冷卻水流量爐底450～550m3/h，風(fēng)口帶1100～1300m3/h，爐體5600～5 800 m3/h，冷卻水進水溫度控制在26～30℃,進出水溫差控制在0.5～8.0℃。

由于“薄壁爐襯”的特性，所以各層冷卻壁壁面溫度穩(wěn)定在一個小范圍內(nèi)，就表明渣皮也很穩(wěn)定[5]。實踐證明：9號高爐6層爐腹上部冷卻壁壁面溫度在40～100℃之間，7層爐腰冷卻壁溫度在35～55℃之間，8層爐身下部冷卻壁壁面溫度在40～70℃之間，是長鋼條件下相對合理的操作爐型，是穩(wěn)定生產(chǎn)重要參數(shù)。9號高爐各層冷卻壁及爐底爐缸碳磚溫度溫度控制見表1。

表1 9號高爐冷卻壁及爐底爐缸碳磚溫度 ℃

1.4.5 造渣制度

爐渣要保證有良好的流動性和較好的穩(wěn)定性，有足夠的脫硫能力，近年來，長鋼進口用礦量增加，特別是澳礦、巴粗，渣中（Al2O3）含量增加，爐渣流動性降低，影響脫硫能力。MgO可以降低高Al2O3渣熔點，改善其流動性和穩(wěn)定性。9號高爐經(jīng)過幾個月來的實踐摸索，MgO應(yīng)根據(jù)渣中Al2O3而定：w（Al2O3）≤15%，0.45≤m（Mg）:m（Al）≤0.5；w（Al2O3）＞15%以上，m（Mg）:m（Al）＞0.50以上。在爐況順行的前提下，維持相對高的爐渣堿度有利于提高爐缸的熱量。

2 效果

經(jīng)過上下部一系列調(diào)整，高爐煤氣流實現(xiàn)了穩(wěn)定合理分布，達到了預(yù)期效果，煤氣利用逐步提高，高爐燃料比逐步降低，高爐系數(shù)最好達到3.5以上，燃料比在510 kg/t以下好成績。2020年5月—2021年2月各項技術(shù)指標見表2。

表2 長鋼高爐2020年5月—2021年2月份主要技術(shù)指標

3 結(jié)語

薄壁爐襯高爐爐況的穩(wěn)定順行是一項綜合性的管理工作。通過近二年的摸索，長鋼9號高爐取得了較好的效果。

1）對于薄壁爐襯，一味地采用邊緣抑制的布料制度和下部調(diào)節(jié)制度對穩(wěn)定爐爐況是不利的，上部裝料制度必須與下部調(diào)整相對應(yīng)，操作上應(yīng)以發(fā)展中心氣流為主，適當(dāng)兼顧邊緣氣流；要確保高爐保持一定的冷卻強度，使得冷卻壁維持適當(dāng)?shù)臒崃鲝姸取?/p>

2）規(guī)范爐前、值班工長日常操作，做到內(nèi)外協(xié)調(diào)，狠抓設(shè)備點檢工作，保障高爐設(shè)備正常運行，為高爐長期穩(wěn)定順行奠定基礎(chǔ)。