马钢2号高炉低燃料比生产实践

曹 海，王志堂，傅燕乐

([1][2]马钢第二炼铁总厂 安徽马鞍山 243000)([3]安徽冶金科技职业学院 安徽马鞍山 243041)

马钢2号高炉低燃料比生产实践

曹 海[1]，王志堂[2]，傅燕乐[3]

([1][2]马钢第二炼铁总厂 安徽马鞍山 243000)([3]安徽冶金科技职业学院 安徽马鞍山 243041)

马钢2号高炉自2003年投产以后，通过加强原燃料管理，确保精料入炉，加强炉体冷却设备管理，控制破损冷却设备不往炉内漏水，不断摸索调整高炉操作制度，维持高炉合理煤气分布，促进高炉降低燃料比，2011年2号高炉在稳定顺行的基础上燃料比进一步下降至485 kg/t.Fe，实现了低燃料比生产。

高炉；燃料比；管理；实践

马钢2号高炉有效容积2500 m3，高炉路喉直径8.3 m，炉腰直径12.75 m，炉缸直径11.1 m，炉腹角76.36°，设有30个风口，三个铁口，四座新日铁式外燃式热风炉。炉底l-4层采用国产的满铺半石墨质碳砖，第5层为满铺进口微孔炭砖；第六层开始为进口陶瓷杯杯体陶瓷杯壁采用刚质大块砖，杯壁外侧为进口微孔炭砖。

马钢2号高炉于2003年10月13日顺利点火开炉，开炉后炉况稳定，各项指标稳步提升，10月18日高炉日产就达到6000 t以上，高炉逐渐进入强化冶炼阶段。随着高炉的逐渐强化，对原燃料的要求越来越高，为此我们通过加强原燃料管理，确保精料入炉；随着高炉的不断强化和一代炉役后期，破损冷却设备越来越多，通过加强炉体冷却设备管理，控制破损冷却设备不往炉内漏水；不断摸索调整高炉操作制度，维持高炉合理煤气分布，促进高炉降低燃料比，2011年2号高炉在稳定顺行的基础上燃料比进一步下降至485 kg/t.Fe。投产后，2号高炉焦比和燃料比变化情况如图1所示。

1 加强原燃料管理，确保精料入炉

精料是高炉炼铁的基础，特别是当代高炉实现顺行、高产、低耗的关键因素。贯彻落实精料方针，加强原燃料质量监控，加强槽位及筛分管理，减少粉末入炉，优化入炉料粒度组成等，是2号高炉一直常抓不懈的一大工作，确保高炉原燃料质量的稳定，促进炉况长期稳定顺行，为高炉稳定和降低燃料比提供保障。

1.1 严格控制入炉前的筛分和来料管理，降低入炉粉末

降低入炉粉末含量。降低入炉粉末，可以改善料柱透气性，增加风量，稳定炉况。为了减少入炉粉末，2号高炉主要采取了以下措施：①加强筛网管理。加强对槽下筛网情况的监控，对发现断齿及磨损较大出现跑粗现象的筛网及时更换处理，并要求每班定期清理筛网，保证过筛效果，从而大大减少了入炉粉末，②控制合理的筛网速率。将烧结矿、焦炭过筛速率严格控制，在确保上料的前提下将烧结矿速率控制在<110 t/h，焦炭<60 t/h，否则对操作工及核心作业长严格考核，并做到有奖有罚，从而保证了筛分效果，大大减少了入炉粉末。2011年2号高炉粉末入炉情况如图2所示。

1.2 坚持每班跟踪吨烧返粉和吨焦焦粉情况

通过长期对原燃料实的跟踪观察，我们发现吨烧返粉和吨焦焦粉能很好的反应烧结矿和焦炭的质量情况，日产生产时要求每班及时算出上个班的吨烧返粉和吨焦焦粉，准确掌握原燃料质量情况，采取相应措施，保证高炉稳定顺行。2011年2号高炉吨烧返粉和吨焦焦粉如图3所示。

1.3 加强入炉原燃料仓位管理

严格控制烧结矿、球团矿、焦炭等物料的槽位管理。2#高炉仓位总高度设计为11 m，生产时为避免槽位落差大而造成炉料破碎粉化现象，建立了高炉槽位预警机制。高炉各料仓在用槽位警戒值5 m，低于4 m停用，同时督促运转工要均匀使用各料仓，控制同种炉料仓位差不超过1 m，出现槽位低及时跟调度联系，杜绝低槽位和空仓现象的发生。

图1 马钢2号高炉焦比和燃料比的变化

图2 2011年马钢2号高炉粉末入炉情况

图3 2011年马钢2号高炉吨烧返粉和吨焦焦粉

2 生产操作实践

2.1 提高高炉富氧率

提高富氧率是2号高炉降低燃料比的一项重要措施。在相同风量水平下提高富氧，可以实现不增加炉腹煤气量而提高理论燃烧温度，提高煤粉置换比，有效补偿了煤粉分解所消耗的热量，促进煤粉燃烧，为增加喷煤量创造良好地条件，同时也有利于高炉强化冶炼。2号高炉开炉后富氧率基本稳定在2%-3%，2009年5月尝试将富氧率逐步提高到4%，燃料比下降至475 kg/t.Fe-480 kg/t.Fe，2009年4-7月燃料比与富氧率见图4。2009年7月以后因总厂三座高炉产能提升，燃料供应紧张，2号高炉将富氧率降至2%水平生产。

图4 2009年4～7月马钢2号高炉燃料比与富氧率的变化

2.2 全风温操作

马钢2号高炉配备4座新日铁式热风炉，最高风温可达到1220 ℃，风温是高炉利用率最高的能源，风温提高以后，一方面加速了煤粉的燃烧，降低了未燃煤的不良效应，提高了煤粉的利用率、净化了料柱；另一方面解决了煤比提高后热补偿不足、理论燃烧温度降低的问题。随着2号高炉喷煤比的提高，2号高炉风温已经逐步用至1200 ℃较高的水平，并稳定在这个水平，为提高喷煤比降低燃料比创造了条件。

2.3 提高高炉煤气利用率

煤气利用率的提高可以显著降低高炉燃料比，2号高炉采取以下措施：①风口的面积和长度对进风状态起着决定作用。一定的原燃料条件下，风量的使用必须与送风面积相匹配，风口面积适当扩大利于增加风量提高风速和鼓风动能，同时风口回旋区在炉缸的绝对占有面积扩大，利于炉缸工作均匀活跃，煤气合理分布，促进炉况稳定顺行，降低燃料比。②上部继续摸索大矿批及中心加焦技术的操作规律，建立一个基本的合理的上部制度。在加焦炭负荷的时，逐步扩大矿批，矿批由55 t逐步扩大到70 t，下一步有计划将矿批扩至80 t。③2号高炉使用小粒烧(5 mm-10 mm烧结矿)布在炉喉边缘达到调节和控制边缘煤气流的目的。目前高炉小粒烧用量稳定在40 kg/t.Fe。④提高顶压也进一步改善了煤气利用率。

通过以上措施，2号高炉的煤气利用率稳定在49.5%左右，顶温稳定在160 ℃左右。高炉煤气的化学能和物理热的充分利用降低了2号高炉的燃料比。2011年2好高炉煤气利用率和顶温变化情况如图5 所示。

图5 2011年马钢2号高炉煤气利用率和顶温变化

2.4 稳定湿度操作

大气鼓风中含有一定的水分，但大气的自然水分是波动的，一年四季，天晴和下雨，甚至白天和晚上，大气湿度均不相同，这势必造成高炉热制度的波动。2号高炉在冬天进行加湿鼓风，在夏天进行脱湿鼓风，使鼓风湿度稳定在15 g/m3左右，消除鼓风湿度波动，有利于稳定炉况和燃料比。

2.5 稳定高炉炉况，保证合适稳定的炉墙温度

高炉的长周期稳定顺行是一项系统的工作，也是高炉进一步强化冶炼，获得优越的技术经济指标的基础条件。马钢2号高炉炉腹角只有76.36°，炉型特点是腰腹部位容易结厚，因此腰腹部位墙体不结厚是保证2号高炉炉况稳定的前提。严格控制炉体各部水温差，炉型管理一大内容就是保证各部位水温差适宜稳定。因此要求炉体作业区加强对炉体水温差的测量、监控，对出现异常情况的要及时分析原因，采取措施处理。调整炉内边缘煤气流分布，边缘煤气流过分发展，不但会造成炉体热负荷高，影响高炉长寿，且影响高炉稳定顺行，故当边缘气流发展时，应及时调整布料，控制边缘煤气流发展，强化中心气流。

2号高炉通过不断摸索调整和总结，确立了“发展中心气流，维持适当边缘气流”上部布料制度，控制十字测温中心温度维持在500 ℃-600 ℃,边缘温度维持在50 ℃～80 ℃，边缘气流指数W值维持在0.35左右，调整6-9层铜冷却壁水量由2500 m3/h到2050 m3/h，进水温度稳定在30 ℃。通过对边缘气流的控制和水量、进水温度的调整，2号高炉保持了稳定的墙体温度，减少了热量损失，在实现炉况的长期稳定顺行的基础上降低了燃料比。

2.6 定期更换上翘风口中套，保证炉况稳定顺行

自2007 年以后,2号高炉不断发生大面积风口上翘的异常情况,使得高炉技术经济指标连续下滑,效益低下，成本增加，严重影响了高炉生产。因此,结合马钢多年的实际生产情况,有必要查清楚造成风口上翘的原因所在。经过多次对风口焦、风口异常物进行有害元素分析，认为以Zn为主的有害元素在风口区的大量富集对风口组合砖的侵蚀是造成风口上翘的直接原因。高炉操作人员从高炉操作角度分析认为，炉缸工况活跃性长期不能得以维持、小套烧蚀漏水现象频频发生、炉缸透液透气性不好、炉温波动大低炉温时间长、中心气流不足等又是造成以锌为主的碱金属类有害物质大量在风口富集造成风口上翘的根本原因。长期的风口中套上翘将会引起炉况波动，因此2号高炉利用每次的定修机会，更换部分上翘严重的风口中套，保证炉况的长期稳定顺行。

3 结语

2号高炉通过加强原燃料管理，不断优化高炉各项基本制度，对高炉生产过程中出现的问题，及时采取行之有效的措施，确保高炉稳定顺行，实现了低燃料比生产，推进指标创优和节能降耗。一直困扰2号高炉风口区域锌富集问题仍然没有得到合理解决,风口中套上翘对2号高炉炉况和燃料比还是产生一定的影响,如果解决了中套上翘问题,2号高炉可进一步降低燃料比。

[1] 李长荣.高炉炼铁工序节能降耗的途径[J].安徽冶金科技职业学院学报，2013.1

Productive Practice of No.2 Blast Furance at Low Fuel Ratio in Ma Steel

CAO Hai， WANG Zhi-tang， FU Yan-le

Since No. 2 blast furnace (hereafter called as “BF” for short) was put into production in 2003, we have intensified management of raw material and fuels and ensured concentrated feeds fed to BF. Also, Strengthen the furnace body cooling equipment management, control the damage to the furnace Water Leakage cooling equipment, trial and error adjustment of the operation system of the furnace, to maintain a reasonable distribution of blast furnace blast furnace gas, promote the decreasing fuel ratio, No. 2 blast furnace in 2011 based on the stable operation of the fuel is further reduced to 485kg/t.Fe, to realize the low fuel production.

Blast furnace, Fuel ratio, Management, Practice

2013-11-20；改回日期：2013-12-27

曹海(1977-)，马钢股份公司第二炼铁总厂，工程师。

TF542+.3

A

1672-9994(2014)01-0004-04