首钢长钢8 号高炉降低燃料比的生产实践

张红斌，张林凯，刘林勇，张伟业

（首钢长治钢铁有限公司炼铁厂，山西 长治 046031）

1 8 号高炉概述

首钢长治钢铁有限公司炼铁厂8 号高炉于2022年4 月7 日大修投产，设计炉容1 080 m3，共设有20个风口，2 个铁口，采用砖壁合一薄壁炉衬、炭砖-陶瓷杯复合炉底、顶燃式热风炉、全干法除尘等先进技术和设备。8 号高炉投产后，高炉燃料比偏高，不能及时完成首钢长治钢铁有限公司的降低炼铁工序能耗、高炉低碳经济运行的要求。于是结合8 号高炉自身特点，分析燃料比高的原因，查找影响燃料比的因素，并采取一系列措施，按照循序渐进的总体思路，逐步降低了燃料比。燃料比的具体变化如图1 所示。

图1 8 号高炉燃料比情况

2 降低燃料比的措施

2.1 建立铁焦一体化管控平台

建立铁焦一体化管控平台，构建稳定长效的沟通机制，保障信息高效稳定传输，指导高炉操作。建立了与相关科室及焦化厂等长效沟通机制，通过召开焦炭质量管控会议、构建微信工作平台等措施，及时了解配煤结构信息、焦炭质量信息、高炉使用组织等方面的全过程协作，充分发挥微信工作群信息平台作用，保障了高炉调整的预知、预控，能够主动应对高炉炉况变化、运转[1]。通过长效沟通机制，提高了高炉的预知、预控能力。

2.2 强化管控原燃料

1）严格执行原燃料质量管控和高炉体检管控的各项措施。在充分结合经营成本的前提下，改善原燃料质量，合理配比原燃料结构，确定高炉炉料结构为烧结矿+球团矿+生矿，焦炭结构为90%～95%干熄焦+5%～10%湿熄焦（其中百分数均为各物质质量分数），控制块矿最高质量配比不超过15%，球团矿质量配比不超过3%，保持熟料率不低于85%，湿熄焦质量配比不超过10%。

2）加强入炉原燃料的筛分和仓位管理。要求槽下岗位工每班清理和检查筛面，保证筛面堵塞率＜25%；控制烧结矿、球团矿筛速35～40 kg/s，焦炭筛速30～35 kg/s，生矿筛速25～30 kg/s，让原燃料充分过筛，提高筛分效率，减少粉末入炉；杜绝低仓位，避免炉料二次摔打，烧结矿、球团矿低于满仓50%为报警值，焦炭低于满仓40%为报警值，出现报警时，及时向调度反馈要求及时上料，同时停用该仓，待仓储量达到80%后投入使用。

3）加强碱金属、锌负荷的管理。针对有害元素对高炉的影响，作业区以预知、预控为手段，及时对进厂原燃料中有害元素进行分析。通过及时有效的控制和信息传递，在入炉前和入炉后采取不同的控制手段，最大限度地消除了其对高炉的影响。

2.3 提高风温

风温是高炉热量的主要来源之一，风温水平的高低对燃料比及理论燃烧温度的影响较大。热风温度升高100 ℃，可降低炼铁燃料比20～25 kg/t。通过优化送风与烧炉制度，在兼顾送风系统安全的情况，进一步提高风温水平，有计划、有步骤地逐步把风温从1 200 ℃提高至1 215 ℃。

2.4 搭建成熟稳定的“平台+漏斗”型的装料制度

高炉上部气流调节主要通过变更装料制度（装入顺序、装入方法、旋转溜槽倾角、料线和批重）等手段调整炉料在炉喉的分布状态，从而使气流分布更合理，以充分利用煤气能量，达到高炉稳定顺行、高效生产的目的。高炉无钟布料的核心是料面平台的形成，由于焦炭平台较为固定，所以一般情况下不作调整，实际操作中以调整料线和矿石角度为主。通过对8 号高炉布料矩阵进行了详细的测量计算，并结合自身条件，逐步形成焦炭布料基本矩阵为33（3）31（2）29（2）27（1）23（2），矿石布料基本矩阵为32（3）31（3）30（3）29（3），料线1.7 m，矿批重37 t。日常根据原燃料和炉况的变化情况，通过负荷的变动，以及料线、溜槽正反时间、布料角度和矿批的微调来调整气流的分布，始终保证“平台+漏斗”的理想料面形状，发展两道气流，将开始布料前中心温度维持在400～600 ℃，下矿后边缘温度稳定在60～100 ℃，下焦炭后边缘温度稳定在200 ℃左右。

2.5 提高炉顶压力

高压操作是高炉强化冶炼的手段之一，高压操作可延长煤气在高炉内停留时间，有利于矿石还原，能有效地强化高炉冶炼，可在一定程度上降低焦炭消耗，降低生铁含硅量。根据8 号高炉炉顶设备和荒煤气系统运行情况，逐步将顶压由185 kPa 增加至197 kPa。

2.6 在经济富氧量和喷煤量下降低燃料比

选择合适的喷煤比，观察提煤比过程中的燃料比变化，杜绝因煤比提高导致的燃料比异常情况发生，首钢长钢8 号高炉的煤比稳定在120～130 kg/t，富氧率稳定在2.61%～2.65%，实现了稳定高效的目标。

1）充分发挥制氧能力，将高炉富氧率稳定到经济富氧率，以充分发挥富氧对高炉生产的作用，并且与喷煤相结合，取得良好生产技术指标。

2）追求合理经济的煤比，不盲目追求过高喷煤比，致力于提高煤粉在高炉内的利用率和维持较高的置换比，达到了降低燃料比的目的。

3）稳定喷煤配比，同时配入干熄焦炉除尘灰，降低燃料成本。高炉喷吹煤大体按普通烟煤占比84%、长烟煤占比10%、干熄焦炉除尘灰占比6%进行喷煤，要求做到配比基本稳定。

2.7 精细化控制操作参数

要求值班工长精心操作，做好预变、知变、控变工作，确保高炉的稳定顺行，为高产低耗的实现提供保障。

2.7.1 料速管控

将风量控制在3 300～3 400 m3/min，氧气量控制在6 000～6 300 m3/h。料速以（63±1）批/班控制，根据情况微调风量和氧气用量，待料速达到（64±1）批/班时，适当扩矿批，维持（63±1）批/班。

2.7.2 风压、压差管控

将风压控制为≤375 kPa、压差≤175 kPa，严格控制好风压、压差，杜绝高风压、高压差操作。

2.7.3 透气性指数管控

将透气性指数控制在9.5～10.8。在炉况顺行、炉温稳定、透气性指数达到上限时，适当提高顶压；在炉况不顺或憋风时及时控制风量，保证透气性指数。

2.7.4 炉渣碱度管控

控制好炉渣碱度，将碱度由1.25～1.28 下降至1.20～1.23，同时密切关注渣中镁铝比，镁铝质量比低于0.50 时，及时调整入炉料结构，保证炉渣的稳定性及流动性，减少在炉缸的滞留量。

2.7.5 生铁中w（S）管控

提高生铁中w（S），使其由0.015%～0.020%提高至0.023%～0.028%，改善铁水流动性，活跃炉缸。

2.7.6 w（Si）稳定率管控

w（Si）稳定率标准由0.3%～0.6%下调为0.25%～0.55%，同时w（Si）稳定率控制标准由85%提升至90%以上，助推燃料比的降低。

2.8 高度重视出铁组织，提高出铁均衡率

1）积极与泡泥厂家沟通，要求炉前炮泥质量要跟上炉内强化操作，确保铁口喷溅不反复，开铁口和出铁过程满足工艺要求[2]。

2）加强炉前开口机、泥炮等关键设备的点检维护，为高炉全风作业奠定基础。

3）目前8 号高炉炉前铁口工操作水平参差不齐，炉前区域通过不同形式的教育培训，实现铁口统一操作，使铁水流速满足高炉强化冶炼，能按时排净渣铁，达到高炉气流稳定的目的。

4）提高出铁效率，同时加强铁口维护，寻找机会对铁口区域进行在线灌浆，维护合理铁口深度，保证单日炉次14～15 炉，提高出铁正点率。

5）出铁配罐模式由8 号高炉北场5+1（主道5个罐+辅道1 个罐，下同）、南场4+2 调整为北场6+1、南场4+3，减少高炉憋渣憋铁事故，保证高炉能及时排净渣铁。

2.9 加强设备管理，降低休风率

加强关键设备管控，形成科学合理的设备点检更换机制，建立健全设备的运行管理档案，经常性对运行设备进行维护保养，保障设备的稳定运行，进一步降低高炉休风率。推广“操检合一”设备管理模式，岗位人员是所辖设备日常点检、维护的第一责任人，实行“点检定修制”为核心的全员生产维修管理模式。

3 取得的效果

首钢长钢8 号高炉作业区要咬定“守底线，不失血，保盈利”目标不动摇，眼睛向内，直面问题，主动作为，对标挖潜，以更高担当更强付出，牢牢守住生存底线，确保跻身行业“两高”目标达成，将降本增效各项工作落到实处。最终，高炉实现了燃料比逐月降低的目标。

4 结论

1）保持高炉长期稳定顺行，减少炉况波动是降低燃料比的基础。

2）原燃料质量的稳定和优质是高产低耗的保证，又是降低燃料比的关键。

3）加强设备管理，提高设备运行的稳定性，为降低燃料比创造了有利条件。

4）高炉产能不断释放，要降低燃料比，必须牢固树立憋铁、憋渣就是事故；牢固树立炉内、炉外一盘棋；牢固树立炉外满足炉内生产的要求。

5）结合高炉自身原燃料条件、设备及操作水平，制定合理的喷煤比，助推燃料比的降低。