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1、冶金之家网站邯钢 1 号 3200m3高炉长期稳定顺行实践郝飞飞，梁红星(河北钢铁集团邯钢邯宝公司炼铁厂 ) 摘 要：近年来， 邯钢 1 号 3200m3高炉炼铁生产技术取得了长足进展。通过采取精料， 合理调整上下部操作制度，实行低硅冶炼，解决了长期困扰高炉的炉缸工作问题。2012 年炉况实现了长期稳定顺行，技术经济指标达到国内同类型高炉的先进水平。关 键 词： 大高炉；技术经济指标；精料；低硅冶炼；高炉操作；技术进步1 前言邯钢西区 1 号高炉炉容3200m3，设有 32 个风口， 4 个出铁场，于2008 年 4 月 18 日点火开炉。主要工艺如下：(1)设置独立的矿槽和焦槽，并列式布置；
2、烧结矿分级入炉，采用焦丁回收入炉技术；(2)采用 PW 型并罐无钟炉顶；(3)冷却系统采用软水密闭循环，实现全软水冷却； (4)采用 INBA 渣处理装置；(5)采用改进型高温内燃式热风炉；(6)TRT 炉顶余压回收装置。邯钢西区 1 号高炉是邯钢首个开炉的大型高炉，投产初期各项经济技术指标与国内同类型高炉有很大的差距。09 年 10 月后， 1 号高炉去除中心焦，采用平台+漏斗布料模式。历经近一年时间， 摸索出适应自身炉况的操作制度，炉缸工作状态逐渐改善，各方面技术指标不断进步。尤其在进入2012 年以后，通过实施加强入炉原燃料管理、优化高炉操作制度、稳定高炉操作炉型、 强化炉前生产管理、降
3、低高炉休慢风率、四班统一稳定操作等有效措施，实现了高炉长期稳定生产，燃料比长期保持在500kg/t 以下。2 生产指标优化的措施21 加强原燃料管理精料是高炉长期稳定顺行的必要条件，1 号高炉实行原燃料分级管理，避免原燃料波动对炉况的影响。槽下岗位，工长岗位，车间领导逐级把关，及早发现原燃料变化。另一方面，对原燃料的振时提出明确要求(见表 1)，在料仓入口处焊接挡料板，提高筛分效率，减少入炉的粉料。表 1 振料时间要求大烧结矿小烧结矿球团澳矿干焦外购焦标准大于 28s/t 大于 36s/t 大于 14 5s/t 大于 20s/t 大于 45s/t 大于 80s/t 211 对焦炭的管理实现了数
4、据化受焦化产能限制，高炉配吃一定量的外进焦和湿焦。从2012 年后稳定干焦：外焦=5：1，当炉况波动，焦比增高时适当降低干焦比例，使得焦化厂能有一个较稳定的产能，利于焦炭质量的改善。对焦炭成分，热性能和强度，筛分粒级进行全面的跟踪，并建立数据库(见表 2)，高炉根据数据及时调整，确保炉况的稳定。表 2 自产焦炭指标时间湿焦干焦灰分挥发份S CSR CRI 灰分挥发份S M40 M10 CSR CRI 20111-6 12 68 118 083 65 5 25 6 12 64 108 081 88 9 505 69 3 22 2 20117-12 12 75 121 083 65 2 25 2
5、12 66 111 083 88 7 547 69 0 22 5 冶金之家网站20121-6 12 85 118 086 63 4 25 8 12 69 108 0 9 87 8 6 1 68 2 23 5 212 矿石的管理1 号高炉炉料配比为70%-75%的烧结矿， 10%-12%的球团矿， 12-16%的澳矿。矿石的管理也实行制度化和数据化。对烧结矿成分、 转鼓指数、 碱度、粒度建立数据库，每隔 4 小时显示在MES 系统上；对球团和澳矿，每日生产日报中有详细的分析。邯钢西区烧结产能不足，且频繁因设备原因停车，造成两座高炉经常配吃落地烧结矿。正常烧结矿仓备两层筛子，上层为10mm，下层为
6、5mm。为了减少落地料影响，在其下料前是将其下层振筛去掉，减少粉料的入炉。每次配吃落地料由技术室原料科下达具体配吃比例以及配吃时间。22 操作制度的调整221 上部装料制度的调整上部装料制度调整的关键在于通过布料控制煤气流分布合理。平台加漏斗的料面形状是布料的核心理念，应通过布料制度调整平台的宽窄、位置和漏斗的深浅来平衡边缘和中心气流的分配。合理的布料平台宽度应该在三分之一的炉喉半径为基准进行调整。 3200m3高炉平台宽度应控制在1 2m 左右， 中心漏斗深度应控制在1 0-1 5m。布料矩阵各档位之间的角差分布应当注意连续稳定，不要差异过大， 两个档位之间的角差最大不超过3 。1 号高炉现
7、在常用装料制度为C333223O4433和 C333223O3443，布料矩阵如下(表 3)，料线13-14m，矿批控制范围90-97t，焦批 18-20t。根据炉况变化选择合适的料制和矿焦量。 表 3 1 号高炉布料矩阵1 2 3 4 5 6 7 435 415 395 375 355 33 30 焦炭3 3 3 2 2 3 矿石4 4 3 3 222 下部送风制度的调整合理的风速和鼓风动能，不仅有利于高炉操作炉型的合理发展，还能保证炉缸圆周工作均匀， 原始煤气流合理分布，为炉况的稳定顺行和提高煤气利用率创造有利条件。下部送风制度不合理，调整上部装料制度作用很小。送风制度的主要调剂方式是风量
8、，风口面积和风口长度。3200m3高炉的送风比应控制在17 左右， 1 号高炉入炉总风量由2011 年的 6150m3/h调整为 2012 年的 6000m3/h，不再片面追求高风量强化中心，而是通过控制合理的炉腹煤气量来保持高炉的长期稳定顺行。1 号高炉风口直径由最初的120mm 调整为 130mm， 风口面积由0 40m2增加到 0 42m2左右，进一步疏导了边缘气流，改善了料柱透气性。目前1 号高炉标准风速225-235m/s，鼓风动 12000-13500kgm/s，能够吹透中心，保证炉缸活跃。2012 年年初，原燃料质量整体变差，入炉风量长期偏低造成中心气流偏弱，炉况稳定性变差。 1
9、 号高炉通过加长部分风口长度(由 643mm 加长至663mm)，确保回旋区深度，炉缸不断活跃，于2012 年 11 月指标达到开炉以来最优指标(见表 4)。表 4 2012 年 11 月生产指标产量焦比煤比焦丁比风量富氧风压压差鼓风动能物理热7718 304 40 140 50 38 31 5961 6370 388 163 13815 1528 223 热制度与造渣制度的控制冶金之家网站热制度与造渣制度的制定标准是保证良好的渣铁流动性。实行平台加漏斗的布料模式，煤气利用率较高，较低的Si 也能保证生产所需足够的热量。而较高的 Si 会造成压差上限并不利于顺行。所以从调整装料模式后，1 号高
10、炉相应的将Si 控制范围下调，2012 年整体控制范围为03-0 4%，在此范围中1 号高炉物理热1510-1530，渣铁的流动性最为理想。从 2012 年 6 月开始，受烧结矿提碱度和焦炭中硫负荷升高影响，1 号高炉提高炉渣碱度，控制标准由原本120-125 提高至 123-128。这段时间的生产证明，在较高碱度123-128 范围内，较高的Al2O3155-16%，控制物理热大于1510 ，炉渣流动性不受影响。23 强化出铁管理1 号高炉设置2 个矩形出铁场，4 个铁口，高炉正常生产时采用对角出铁。车间要求稳定打泥量，控制铁口深度在34-36m，出铁时间100-120min ，间隔小于5m
11、in，来渣时间控制在 20min 以内，出铁量600-750t。为了及时排净渣铁，减少出铁对炉况的影响，1 号高炉从以下几个方面进行改进：1)加强对炉前岗位工的培训，优化生产组织，统一四班操作；2)针对开口困难，在每个开口机上增加雾化装置，并且改进钻头质量；3)开口机重新测定长度，在要求范围内安装上标尺；4)安装打泥压力表和打泥流量表，量化打泥指标。当打泥压力高，连续打不动泥时，及时更换炮泥；5)规范钻头适用， 正常生产时都采用55mm 钻头。当出铁时间连续异常后，由当班工长和炉前组长决定是否更换钻头。6)对炉缸和铁口区域进行灌浆处理，减少喷溅现象；通过一系列措施，炉前正常生产秩序得以延续，为
12、高炉长期稳定顺行创造了条件。24 工长统一思想，操作以稳定顺行为主 在日常操作中，车间要求每班的值班工长严格执行炼铁厂高炉值班工长标准化操作条例，按照制定的操作方针统一操作，主要从三个方面来确保炉况的长期稳定顺行。241 稳定炉温，实行趋势管理在炉况顺行情况下，炉缸工作状态良好，1 号高炉实行低硅冶炼，稳定炉温显得很重要。为了规范调剂量，车间规定了标准化操作方针，对加湿、煤粉、风温等每次动作的调剂量根据炉温不同变化情况作出了明确的调剂量。在此过程中车间要求严格控制长时间下限炉温，避免物理热小于1510。242 稳定料批目前正常生产矿批在93t-97t，焦批 18-19t，将料批控制在45 批/
13、班，通过对每班跑料批数作严格要求，要求各班均匀走料，达到稳定煤气流和炉温的目的。243 稳定产量每天和每班的铁水产量稳定在一定的范围以内，不追求一时的高产。通过定产操作， 一是稳定了入炉风量，有利于高炉各操作参数相对稳定；二是稳定了炉前对罐组织，控制了出铁出渣速度；三是有利于维持高炉合理的操作炉型。25 强化设备管理，降低高炉事故休风率。加强炼铁设备运行管理，强化现场的点巡检、日常维护和维修工作，随时保持信息跟踪，及时掌控设备运行状况。加大检修质量的控制，重点设备的检修要有技术人员到场进行协调和技术把关。加强定修的管理，规范检修质量、提高检修项目命中率。1)针对高炉装料设备进行技术攻关，采用先
14、进技术对高炉设备装料程序进行优化。2)对高炉风口进行技术改造，通过对减少风口破损的技术攻关，降低换风口休风率。冶金之家网站3)降低临时检修率，提高设备的作业率，降低休风率。通过以上措施，1 号高炉 2012 年设备事故休风率为0。3 炉况波动的监控高炉生产过程中，受设备和原燃料变化的影响，难免会造成煤气流分布的变化，严重的破坏顺行，造成炉况波动。其中关键在于及时发现波动原因，在出现波动的时候及时退守，维持操作炉型的稳定。在气流调整方面，只有维持煤气流的合理分布，保证中心气流充沛，边缘气流稳定， 才能保证炉体冷却壁和渣皮的动态稳定，才能保证热负荷稳定，维持炉缸工作状态正常。在生产中，1 号高炉去
15、除了十字测温，主要依靠炉墙各段冷却壁温度变化和炉身静压来综合判断气流变化(见表 5)。表 5 控制合理的操作炉型炉墙温度标准软水进水温度：38-41，软水总水量：4800-4900m3/h 部位标高m 平均管理值L4( 最低四点平均值)高点管理值炉腹 5 段17 15 40-45 39-41 39-41 39-41 40-45 70 70 120 80 150 通过一段时间的摸索，1 号高炉总结出适合自身高炉的判断标准和调剂手段。9-11 段冷却壁位于炉身中上部，处于块状带，调节上部装料制度效果明显。1 号高炉认为其温度范围在 80-130，长期各段冷却壁温度低于130，且炉内压量关系偏紧，我
16、们会认为边缘气流偏弱，应适合采取放边的料制；而若温度范围大幅高于180且炉身静压已经开始出现波动，应采取压边的料制。4 结语(1)大型高炉的长期稳定顺行必须从精料做起，在原料条件发生变化时要转变操作理念，优化调整高炉上下部制度，主动适应原燃料变化。(2)建立健全的数据化管理和制定合理的操作制度是1 号高炉生产指标不断进步的基石。(3)4 班统一思想，避免交接班波动有利于保持顺行局面。(4)组织高炉生产要执行安全、顺行、稳定、均衡的八字方针。尤其是要贯彻“ 均衡 ” 的理念， 稳定产量和指标，平衡外围生产条件，才能最终保证1 高炉的长期稳定顺行(见表 6)。表 6 1 号高炉2011-2012 年主要技术指标利用系数焦比煤比焦丁比布料矩阵Si R22011 年 1-3 月2253 36390 9949 3291 C333222O33321042 123
