新钢10#高炉稳定边缘气流操作实践

张海平， 罗 铭

(江西新余钢铁集团有限公司， 江西 新余 338001)

新钢10#高炉稳定边缘气流操作实践

张海平， 罗 铭

(江西新余钢铁集团有限公司， 江西 新余 338001)

本文对新钢10号高炉稳定边缘气流操作实践进行了总结，通过采取控制合理的炉腹煤气指数、发展中心主导气流适当兼顾边缘等一系列措施，高炉煤气流得到了很好控制，煤气利用率得到提高，技术经济指标持续改善。

大型高炉； 煤气流分布； 中心主导气流

新钢10#高炉(2 500m3)采用串罐无料钟炉顶，“矮胖”炉型，高径比2.208，30个风口，联合软水密闭冷却、薄内衬冷却壁，送风系统配备3座改进型卡鲁金式顶燃式热风炉。2013年1月以来，随着原燃料的不断劣化和操作制度的不相适宜，边缘气流不稳定，掉渣皮现象频繁，高炉热负荷变化大，炉缸活跃性下降，炉况也随之波动。通过对煤气流采取一系列的调整和控制措施，解决了边缘气流不稳定带来的不利影响，各项经济技术指标明显改善。

1 炉况波动的主要表现

(1)伴有偏料、崩滑料等现象发生。

(2)边缘气流分布不均匀，时有边缘管道发生，管道部位的冷却壁温度突然升高(见图1)，水温差升高，系统水温差>8℃，较正常高出2～3℃。

图1 新钢10号高炉调整前TR81温度走势

(3)风口区域圆周工作不均匀，管道部位风口忽明忽暗，偶有渣皮脱落现象。

(4)炉缸活跃性变差、圆周工作不均匀、各铁口间出铁时间及渣铁温度偏差大、铁水含硅量存在较大波动。

(5)风压波动大，压差在124～155kPa，炉顶四点温度波动大且不均匀。

2 渣皮脱落的危害

渣皮脱落会给高炉生产带来恶劣影响，渣皮一旦脱落，该部位的炉墙及冷却壁温度急剧升高，再次结渣皮后温度又降下来，炉墙及冷却壁热面急剧升降，产生很大的热震，使炉墙及冷却壁本体产生裂纹或侵蚀，甚至冷却壁损坏。

严重的渣皮脱落使高炉边缘状态发生变化，影响煤气分布，破坏了原有的分布状况，从而改变、破坏冶炼进程。

脱落的渣皮下降，与深入炉缸的风口上部接触，未经充分预热的渣皮从风口前滑过，轻者堵死风影响喷煤，重者久而久之造成该区域热储备不足，炉缸局部堆积频繁烧坏风口。

渣皮进入炉缸后，铁水温度下降，如果情况严重或处理不及时，会生产高硫废品，甚至导致严重炉凉。

3 炉况波动的原因

3.1 装料制度的影响

3.2 送风制度的影响

送风制度的选择不仅要考虑活跃炉缸，也要考虑焦炭质量对下部回旋区的变化。重点从实际风速与鼓风动能着手，焦炭在炉内的强度、粒度不仅与其反应性有关，而且风口前回旋区强烈的碰撞、剪切、冲刷同样会造成大量碎焦、粉焦产生。鉴于劣质焦炭本身高温强度低，回旋区前端、下部粉焦堆积，气流压力升高，与正常状态相比死焦堆增大，回旋区深度减小，在此状态下往往会因实际风速过大引起回旋区畸变，使风口前沿下端频繁烧损。另外，高炉全部压损30%源于软熔带及以下，实际风速过高无疑更增加了这部分压损，因此采用高风速高动能强制性地去吹透中心显然不合理。10#高炉生产实践证明，适当降低实际风速和鼓风动能，以减轻回旋区焦炭粉化程度，并配以上部调剂可较好解决这一问题。

3.3 低物理热的影响

生产实践证明，在当前低品位、大渣量的情况下，铁水物理热长时间≤1 480℃，将导致炉芯死料柱温度逐步降低，进入炉芯带的渣铁粘度急剧升高，滞留系数大，炉缸中心透气透液性恶化，煤气流分布不均衡，边缘气流波动剧烈。

4 稳定炉况的措施

4.1 强化操作方针的制定和执行

根据炉况的走势，及时制定进退有序的操作方针，制订的思路、目标传达到工长，当班工长根据方针内容和范围灵活调整。

4.2 上部调剂

(1)控制合理的回旋区深度，促使初始煤气流的合理分布。每座高炉操作都有与其炉缸直径和冶炼条件相对应的回旋区深度，以保持炉缸圆周上和径向上煤气流和温度分布合理。压差降低时采取将顶压220kPa逐步提至235kPa，缩短回旋区深度，维持合理的回旋取深度。

4.3 下部调剂

炉腹煤气量指数XBG是风口前燃烧带产生煤气流速，是燃烧带产生煤气在标准状态下的空塔流速，属于高炉过程的动态范畴。当高炉炉内料柱要通过过量的炉腹煤气时，我们往往采取各种疏松料柱的方法，以发展边缘或中心过吹来减少料柱阻力，达到高炉顺行的目的。

高炉操作上采取“降低风量、增大富氧”的策略，渣量大提高氧量增加炉缸热焓改善流动性来活跃炉缸。风量由4 880～4 910m3/min逐步减至4 700～4 730m3/min，时刻保证风量在规定范围内，炉腹煤气量指数XBG由62.5m/min逐步降至60.4m/min，鼓风动能由13800kg·m/s逐步降至12400kg·m/s。

4.4 热制度和造渣制度的调整

(1)热制度。高炉日常操作坚持“低化学热高物理热”，推进在保证铁水物理热的情况下适当低硅冶炼，在不具备条件杜绝硬性推进。要求[Si]控制在0.35～0.45%，铁水平均[S]控制在0.020～0.030%，铁水物理热≥1 500℃。

(2)造渣制度。炉渣中(Al2O3)含量控制在13%～14%，(MgO)7%～8%，炉渣碱度提高到1.20～1.24倍，有利于提高渣铁显热。热制度与造渣制度的合理调剂，使铁水[Si]、[S]匹配，维持渣铁良好的流动性。

4.5 炉外管理

炉前加强开口、堵口操作，即几乎要做到不间断甚至重叠出铁，本炉次堵口立即开另一铁口，或开口≥40min未来渣立即组织开另一铁口；统一四班打泥量，保证铁口深度3 000±100mm，根据炉温状况，结合合适的钻头，保证出铁速度大于生成速度，出铁时间控制在100～120min左右较为合理。旨在保持炉内渣铁液面稳定。

5 效果

10#高炉通过采取一系列措施，高炉煤气流得到很好控制，有效保证了中心气流强劲，边缘气流稳定，TR81(24.875m)温度值稳定在70～80℃(见图2)，在原料质量未有改善的情况下高炉各项生产指标均有长足的进步(见表3)。

图2 新钢10#高炉调整后TR81温度走势

表1 新钢10号高炉调整前后部分生产指标

6 结论

原燃料质量的不断劣化，对炉内煤气流分布有很大影响，最终影响高炉的稳定顺行，操作上应果断进行上、下部调剂，控制初始煤气流分布合理，达到中心气流强劲，边缘气流稳定，在减少风口面积、加长风口后，为提高顶压、扩大矿批创造有利条件，目前顶压提高到235kPa，矿批扩到70t/cn，煤气利用率上升2.23%，燃料比下降15kg/t，生产保持稳定态势。

Operation Practice of Stable Edge Gas Flow of Xinyu Iron & Steel Group’s No. 10 BF

ZhangHaiping,LuoMing

(Xinyu Iron & Steel Group Co., Ltd., Xinyu Jiangxi 338001 China)

Operation practice of stable edge gas flow of Xinyu iron & steel group’s No. 10 BF are summarized in this paper, and by taking reasonable BF body gas index and developing center main airflows and proper attention to the edge gas flow, BF gas flow has been controlled well, so gas utilization rate increases, and technical and economic indicators continued to improve.

Large blast furnace; gas flow distribution; central main gas flow

2015-06-27

张海平(1971-)，男，现从事冶金工程专业，助理工程师。