天铁6#高炉湿焦冶炼生产实践

郝培军

（天津天铁冶金集团生产处，河北涉县056404）

天铁6#高炉湿焦冶炼生产实践

郝培军

（天津天铁冶金集团生产处，河北涉县056404）

针对天铁6#高炉使用湿焦进行冶炼后炉况发生波动，炉顶温度偏低的问题，通过优化高炉内部操作，控制熄焦时间，烧结矿提温，加强放灰管理等措施，提高了入炉焦炭的强度及入炉原料温度，使高炉风量及炉顶温度恢复到正常水平，焦比降低，产量提高，实现了高炉的稳定顺行。

高炉；湿焦；炉顶；温度

1 引言

天铁6#高炉自2009年6月投产至今，主要使用干熄焦，高炉焦比稳定维持在400～430，平均日产生铁6 000 t。2014年4月26日，由于金牛天铁干熄焦系统计划检修25天，高炉使用金牛水熄焦，湿焦水分在4%～8%范围内波动，高炉操作不适应，生铁产量发生波动，约为4 550～5 710 t/a，焦比上升50 kg/t,高炉炉顶温度由正常的150℃降低到98℃，造成布袋挂泥，放灰十分困难。因此，通过加强操作高炉内部操作，控制熄焦时间，烧结矿提温，加强放灰管理等，改变了这种情况。

2 高炉炉况失常过程

2.1 加湿焦前高炉炉况

2014年3月底，由于烧结车间配料室8#仓故障，致高炉大量使用落地矿，影响了炉况稳定顺行。为恢复炉况，4月上旬，高炉利用系数为2.071 t/m3，平均日产生铁5 797 t，均较3月份有所降低，焦比437 kg/t,较3月份升高近10 kg/t,由于调节炉况需要，煤比维持在87.85 kg/t的较低水平，平均热风温度1 159℃,煤气利用率稳定在45%～47%的范围内，总体水平平稳，高炉炉况失常前操作参数变化，见表1。

2.2 加湿焦后高炉炉况

2014年4月26日起，高炉炉顶温度持续变低，由正常的150℃降低到高炉布袋除尘要求的临界点120℃，但总体运行平稳。但自5月1日起，由于湿焦水分较高且不稳定，焦炭入炉遇到高温后，焦炭内的水分迅速蒸发，造成焦炭的内应力迅速降低，强度降低，产生大量粉末，导致高炉料柱透气性变差，高炉风量开始持续降低，高炉操作开始不适应，入炉焦比变高，产量降低。与此同时，炉顶温度开始降低，最低不到100℃，由于荒煤气中水蒸气的迅速凝结，造成除尘箱体进口阀门管路堵塞严重，除尘布袋发生粘结，放灰困难，对高炉的生产连续性造成极大的影响，加湿焦后高炉操作参数变化见表2。

3 控制措施

表1 使用湿焦前炉况操作参数变化

表2 高炉加湿焦后高炉操作参数变化

为使高炉正常生产，制定了以下控制措施。

3.1 高炉操作控制

3.1.1 上部调剂

为减小所加湿焦水分波动对高炉热制度的影响，2014-04-30—2014-05-03日期间，降低了矿石批重，焦炭负荷降低。5月5日起，顶温开始回升至113℃。为彻底改善高炉透气性，于2014-05-05—07期间加大了矿石批重，焦炭负荷提高，其中减少了烧结矿的批重，加大了球团批重。由于球团本身堆角小，滚动性好，在高炉布料过程中难以控制，因此，通过调整装料制度，使球团矿布到烧结矿上层，球团与烧结矿混合入炉，以更好地发挥球团矿高强度、高透气性的优点。由于大矿批致高炉块状态空隙率下降，且软熔带厚度增加，高炉自7日起，风量开始减小，9日降低到最低，4 410 m3/min，高炉边缘气流发展，煤气利用率变差，顶温开始不稳定，燃料比升高，产量最低降低至4 555 t。为改变该情况，自5月10日起，开始中心加焦，降低矿批，以减轻负荷，风量开始加升，焦比降低，由于边缘加矿抑制了边缘气流的发展，于是自11日起，风量逐步恢复至4 684 m3/min，高炉顶温趋于稳定到142℃，产量提高，14日起风量达到4 855 m3/min，取消中心加焦，增大负荷，产量达到6 099 t，焦比降到396 kg/t。

3.1.2 鼓风湿度控制

在做好高炉各项参数调节的同时，为稳定高炉热制度，在加湿焦期间，最大限度地控制鼓风加湿的数量，鼓风湿度从原来的30 g/m3调整为10 g/m3。

3.2 焦炭质量控制

为稳定高炉热制度，要求焦炭水分按（5%± 1%）区间的下限控制，平均在5%以内，个别不超过5.5%，力求最大限度减少水分的带入，为此，在保证焦炭被全部熄灭的情况下，尽量减少打水时间，打水时间从每次100 s逐步减少至70 s，焦炭水分4月29日最高，到5月9日稳定在较低的水平，较好地保证了焦炭的质量；与此同时，及时安排工人对槽下的筛网进行清理，以减少含水高，粘结性大的粉末入炉。

3.3 烧结矿提温

提高炉顶温度的另一有效措施是提高入炉原料的料温，由于6高炉系统并没有设计焦炭等原燃料的预热系统，因烧结矿在入炉矿石批重比例中高达70%以上，因此最直接而且不增加额外消耗的措施就是提高入炉烧结矿的温度，而且只有通过提高烧结矿出环冷温度来实现，烧结机配套环冷设计冷却面积为460 m2，正常处理量为870 t/h,，给料温度为700～800℃，卸料温度可达30～150℃，给料粒度为0～150 mm，冷却时间为40～120 min，共5台离心通风机，合计风量共为356 000～484 000 m3/h，要使烧结矿温度提高，不减少冷却时间的条件下就要减少总的通风量，因此停2#通风机，风量变为284 800 ～387 200m3/h，共减少风量约71 200～96 800 m3/h,于是自5月1日起，在保证不改变环冷运行参数，且在不烧坏皮带的情况下（出环冷皮带最高耐受温度为150℃，槽上皮带耐受温度为100℃），要求控制烧结矿出环冷温度在80～100℃，经反复试验尝试后，出环冷烧结矿温度达到80℃以上，经皮带转运经筛分及矿槽后到达槽下温度达到了50℃，而烧结矿提温前出环冷温度为50℃，到达槽下为30℃，相比烧结矿提温前入炉温度提高了20℃，经计算高炉每小时平均使用烧结矿约为220 t/h，根据热量公式，所放出的热量=0.6 kJ/kg×220×103 kg/h×20℃=2 640 MJ/h

如果将这部分热量换算成焦炭燃烧放热:

Q1=m1q1=m1×3×10 MJ/kg=2 640 MJ/h

求得m1=88 t/h

如果将这部分热量全部用来使湿焦水分蒸发汽化，则可预热的焦炭质量=0.8 kJ/kg×m1×103 kg/ h×70℃=2 640 MJ/h

由如上计算可知，这部分热量相当于每小时燃烧88 t的焦炭所放出的热量，而高炉每小时使用冶金焦平均约100 t/h,因此烧结矿提温减少了炉料吸热，从而具有降低燃料比的不可估量的作用，具体变化见表3。

表3 烧结矿提温前后高炉燃料变化

由于3月份使用干焦且烧结矿未提温，5月份全部使用的是湿焦且烧结矿温度提高，由表3可知，使用湿焦后，高炉焦比上升45 kg/t,自6月1日起，金牛干熄焦系统检修完毕，开始使用干焦，且仍使用烧结矿提温措施，同样使用干焦，6月份使用烧结矿提顶温后，较3月份高炉焦比大幅下降，焦丁比及煤比大幅上升，说明使用烧结矿提温后，实现了增产节焦的效果。

为保证烧结矿提温正常工作运行，第二炼铁厂要求每班槽下不定时测温4次，出环冷烧结矿温度每班测温1次，一旦发现温度发生大幅变化，立即汇报高炉工长及厂调，若环冷温度出现大幅下降，应立即汇报集团公司总调进行协调处理，提高出环冷烧结矿温度，以保证高炉炉顶温度不发生大的变化，影响高炉的顺行。

3.4 放灰操作控制

为保证布袋不粘结，当荒煤气的温度低于100℃时，箱体布袋反吹次数由原来的1次增加到2次，以防止灰尘粘结，在使用湿焦期间，高炉重力除尘灰要确保放尽，必要时由每日1次增加到2次，最大限度减少除尘灰对高炉正常生产的影响。

4 结语

通过高炉的内部调剂，改善了高炉内部的气流分布，通过调整湿焦的打水时间，烧结矿出环冷温度提高，加强放灰操作等措施后，高炉整体顺行，焦比降低，产量上升，炉顶温度趋于正常，于6月1日起启用干焦后，烧结矿出环冷温度保持不变，及时安排岗位人员对出环冷及高炉槽下等位置的烧结矿温度进行实时监测，实现了高炉增产节焦。

[1]侯向东高炉冶炼操作与控制[M].北京：冶金工业出版社，2012.

[2] 朱苗勇.现代冶金艺学（钢铁冶金卷）[M].北京：冶金工业出版社，2011.

Practice of Smelting with Wet Coke at Tiantie BF 6

HAO Pei-jun
(Production Division of Tianjin Tiantie Metallurgy Group,She County,Hebei Province 056404,China)

In order to solve the problem of low temperature at furnace top caused by the fluctuation of furnace conditions at Tiantie BF 6,measures of optimizing inner furnace operation,controlling coke quenching time,increasing sinter ore temperature and strengthening discharging management were taken to increase the strength of charged coke and charge temperature,to enable BF air volume and top temperature to recover to normal levels and to reduce coke ratio and increase production,achieving the smooth and stable running of the blast furnace.

blast furnace;wet coke;furnace top;temperature

10.3969/j.issn.1006-110X.2015.06.004

2015-08-11

2015-08-25

郝培军（1985—），男，工程师，现在天铁集团生产处从事炼铁烧结技术管理工作。