高炉低耗生产操作实践

姬志强

（首钢长治钢铁有限公司， 山西　长治　046031）



高炉低耗生产操作实践

姬志强

（首钢长治钢铁有限公司， 山西长治046031）

针对长钢1080m3高炉低耗生产面临的主要问题，总结其低耗生产的主要技术措施。生产实践表明：在炉况稳定顺行的基础上，采取优化炉料结构、提高高炉煤气利用率、调整煤气流分布、提高高炉标准化操作水平等措施，实现了高炉低耗生产的目的。

高炉低耗生产炉料结构煤气利用率煤气流分布

长钢9号高炉有效容积1 080 m3，20个风口，2个铁口，于2009年6月开产。2013年10月份，高炉炉身上部无冷区段温度开始呈上升趋势，东南和正南方向上升至130℃。2014年7月2日，在检修观察料面时发现无冷区黏土砖大面积侵蚀，侵蚀面积达圆周方向约2/3以上，侵蚀深度约100~300 mm。测量该区域炉壳温度最高达160℃，于是对圆周方向约1/2进行了炉壳喷水，以维持生产。8月下旬，西南方向温度上升至160℃，喷水范围扩展至圆周方向2/3。2014年9月11日，采用空料线打水的方法降料面到指定位置，对炉身上部炉墙进行喷补造衬。开炉恢复顺利，迅速达产（技术经济指标见表1），取得了较好的效果，但是焦比、煤比两项指标欠佳，在目前钢铁市场严峻形势下严重增加了生铁成本。因此，高炉燃料消耗水平成为能否继续降低长钢9号高炉生铁成本的关键。

表1　长钢1 080 m3高炉技术经济指标统计表

1　低耗生产面临的主要困难

长钢9号高炉为矮胖型高炉（高径比为2.68），炉料和煤气在炉内停留时间短，不利于炉料的预热和还原，不利于煤气的化学能和热能的充分利用[1]。

高品位的铁矿粉和优质炼焦煤供应不足，原燃料质量下降并且波动大，烧结矿铁品位（铁质量分数）在53.28%~55.16%区间频繁变动。焦炭消耗中外购焦所占比例约为40%且品种变化频繁（见表2），很大程度上恶化了高炉透气性，降低了高炉顺行度。

表2　长钢自产焦、外购焦质量指标统计表

由于原燃料质量下降，成分波动增大，使得渣量增加，硫负荷升高。为保证高炉顺行、炉缸工作均匀活跃、渣铁物理热充沛、生铁质量合格，提高了渣铁控制温度。控制w[Si]在0.45%~0.70%，铁水物理热大于1 460℃。针对原燃料质量下降特别是焦炭强度下降、高炉透气性严重变差的状况，调整高炉操作方针，将喷煤比定为120kg/t。

2　低耗生产的主要措施

1）优化烧结工艺，尽可能提高烧结矿质量，保证转鼓强度≥77.5%，w(FeO)≤9.0%，w(MgO)与二元碱度的波动均＜±0.05%。

2）将焦炭水分（质量分数）严格控制在5%以内，避免水分波动导致焦炭负荷波动。在现有条件下通过合理配煤，优化炼焦工艺，最大限度降低焦炭灰分、硫分、挥发分。增加焦炭的反应后强度和反应性指标，争取焦炭反应性＜24%、反应后强度＞68%。这对于保证焦炭的骨架作用、提高喷煤比至关重要。

3）加强原燃料筛分工作，进行槽下筛分工艺的优化与改造，实现原燃料分级入炉。提高原燃料筛分效率，使入炉粉末率由现在的5%下降至3%以下。将入炉烧结矿中粒径＜10 mm的比例控制在30%以下，入炉焦炭中25~60mm的比例控制在85%以上。

9号高炉煤气利用率在42%~44%，国内同类型高炉煤气利用率在46%~48%，因此高炉煤气利用率的提高成为长钢9号高炉降低燃料消耗的关键。

原有煤气流分布控制思想过分强调对边缘煤气流的控制，忽视中心煤气流，片面强调边缘煤气流的作用。现在煤气流分布控制思想强调“中心开、边缘稳”。在进行装料制度调整时，尽量稳定焦炭装料，调整矿石装料。在焦炭布料方面，从现阶段的炉喉焦炭料面“平铺”向“大平台+小漏斗”过渡。在矿石布料方面，将布料宽度拓宽至10°以上。日常生产根据高炉炉内实际煤气流分布的动态变化，按照“打开中心、稳定边缘，稳定中心、照顾边缘”的动态调整思路，维持炉内两股煤气流分布的稳定，避免煤气利用率大幅波动[2]。

经过调整之后，9号高炉的顺行状态总体良好，压差在总体控制范围之内，矿石布料的宽度、焦炭负荷、布料中心焦炭量等存在调整的空间。

9号高炉逐步形成了C:31(3)29(2)27(2)25(3)O:30 (2)29(3)27(3)、矿批32 t的基准装料制度。在日常生产中，要尽量稳定焦炭装料制度，根据原料条件变化情况适当调整矿石装料制度。通过调整装料制度，9号高炉煤气利用率提高幅度在1.5%~2%。

1）控制煤气流分布稳定[3]。利用风量手段稳定煤气流分布，特别是当炉内透气性指数急剧变化时，要及时控制风量，维持压量稳定，因为炉内透气性指数变化往往是由于炉内煤气通道丧失或炉内出现气流造成的，若不及时控制风量容易进一步激化炉内煤气流上升与炉料下降的矛盾，加剧煤气流分布的不稳定。

2）严禁以憋铁提炉温[3]。憋铁会造成料速不均匀、煤气流分布紊乱的危险，是各类炉前事故的诱因。故严禁憋铁操作，为高炉顺行创造基础，同时也迫使高炉工长提前判断、调剂，避免炉温的大幅波动。

3）严禁以控风提炉温[3]。以控风提炉温可改变高炉送风制度，进而影响高炉热制度和造渣制度，也是造成高炉不稳定的原因之一。因此，严禁以控风提炉温，使工长提前调剂的准确性得到提高。

3　高炉技术经济指标

9号高炉燃料消耗水平持续降低，与同等冶炼条件的8号高炉（1080m3）比较，9号高炉燃料比总体呈降低趋势（见表3），较8号高炉降低2~9kg/t。

表3　长钢1 080 m3高炉燃料消耗　kg/t

以燃料消耗成本综合比较燃料消耗水平和结构，按照焦炭625元/t、焦丁450元/t、喷煤396元/t计算高炉燃料消耗成本。计算结果为：9号高炉燃料消耗成本与2014年同期比较均大幅下降，如图1所示。

图1　长钢9号高炉燃料消耗成本的变化

[3]李晓君，李春丰，朱千付，等.永钢1 050 m3高炉高产低耗生产实践[J].炼铁，2015，34（4）：37-40.

（编辑：胡玉香）

Operation Practice of Blast Furnace Low Consumption Production

JI Zhiqiang
（Shougang Changzhi Iron&Steel Co.，Ltd.，Changzhi Shanxi 046031）

Aiming at the main problems of 1 080 m3BF low consumption production,this paper summarizes the main technical measures of low consumption production.Production practice shows that on the basis of stable and smooth furnace condition,through optimizing burden structure,improving the utilization ratio of blast furnace gas,adjusting the gas flow distribution,improving the blast furnace standardized operating level,the purpose of blast furnace low consumption production is achieved.

blast furnace,low consumption,burden structure,utilization ratio of gas,gas distribution

TF543

A

1672-1152（2016）02-0067-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.02.26

2016-03-09

姬志强（1986—），男，于长钢炼铁厂九高炉从事炼铁技术工作，助理工程师。