高爐低耗生產(chǎn)操作實踐

姬志強

（首鋼長治鋼鐵有限公司， 山西　長治　046031）

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高爐低耗生產(chǎn)操作實踐

姬志強

（首鋼長治鋼鐵有限公司， 山西長治046031）

針對長鋼1080m3高爐低耗生產(chǎn)面臨的主要問題，總結(jié)其低耗生產(chǎn)的主要技術(shù)措施。生產(chǎn)實踐表明：在爐況穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)上，采取優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)、提高高爐煤氣利用率、調(diào)整煤氣流分布、提高高爐標準化操作水平等措施，實現(xiàn)了高爐低耗生產(chǎn)的目的。

高爐低耗生產(chǎn)爐料結(jié)構(gòu)煤氣利用率煤氣流分布

長鋼9號高爐有效容積1 080 m3，20個風口，2個鐵口，于2009年6月開產(chǎn)。2013年10月份，高爐爐身上部無冷區(qū)段溫度開始呈上升趨勢，東南和正南方向上升至130℃。2014年7月2日，在檢修觀察料面時發(fā)現(xiàn)無冷區(qū)黏土磚大面積侵蝕，侵蝕面積達圓周方向約2/3以上，侵蝕深度約100~300 mm。測量該區(qū)域爐殼溫度最高達160℃，于是對圓周方向約1/2進行了爐殼噴水，以維持生產(chǎn)。8月下旬，西南方向溫度上升至160℃，噴水范圍擴展至圓周方向2/3。2014年9月11日，采用空料線打水的方法降料面到指定位置，對爐身上部爐墻進行噴補造襯。開爐恢復(fù)順利，迅速達產(chǎn)（技術(shù)經(jīng)濟指標見表1），取得了較好的效果，但是焦比、煤比兩項指標欠佳，在目前鋼鐵市場嚴峻形勢下嚴重增加了生鐵成本。因此，高爐燃料消耗水平成為能否繼續(xù)降低長鋼9號高爐生鐵成本的關(guān)鍵。

表1　長鋼1 080 m3高爐技術(shù)經(jīng)濟指標統(tǒng)計表

1　低耗生產(chǎn)面臨的主要困難

長鋼9號高爐為矮胖型高爐（高徑比為2.68），爐料和煤氣在爐內(nèi)停留時間短，不利于爐料的預(yù)熱和還原，不利于煤氣的化學(xué)能和熱能的充分利用[1]。

高品位的鐵礦粉和優(yōu)質(zhì)煉焦煤供應(yīng)不足，原燃料質(zhì)量下降并且波動大，燒結(jié)礦鐵品位（鐵質(zhì)量分數(shù)）在53.28%~55.16%區(qū)間頻繁變動。焦炭消耗中外購焦所占比例約為40%且品種變化頻繁（見表2），很大程度上惡化了高爐透氣性，降低了高爐順行度。

表2　長鋼自產(chǎn)焦、外購焦質(zhì)量指標統(tǒng)計表

由于原燃料質(zhì)量下降，成分波動增大，使得渣量增加，硫負荷升高。為保證高爐順行、爐缸工作均勻活躍、渣鐵物理熱充沛、生鐵質(zhì)量合格，提高了渣鐵控制溫度?？刂苭[Si]在0.45%~0.70%，鐵水物理熱大于1 460℃。針對原燃料質(zhì)量下降特別是焦炭強度下降、高爐透氣性嚴重變差的狀況，調(diào)整高爐操作方針，將噴煤比定為120kg/t。

2　低耗生產(chǎn)的主要措施

1）優(yōu)化燒結(jié)工藝，盡可能提高燒結(jié)礦質(zhì)量，保證轉(zhuǎn)鼓強度≥77.5%，w(FeO)≤9.0%，w(MgO)與二元堿度的波動均＜±0.05%。

2）將焦炭水分（質(zhì)量分數(shù)）嚴格控制在5%以內(nèi)，避免水分波動導(dǎo)致焦炭負荷波動。在現(xiàn)有條件下通過合理配煤，優(yōu)化煉焦工藝，最大限度降低焦炭灰分、硫分、揮發(fā)分。增加焦炭的反應(yīng)后強度和反應(yīng)性指標，爭取焦炭反應(yīng)性＜24%、反應(yīng)后強度＞68%。這對于保證焦炭的骨架作用、提高噴煤比至關(guān)重要。

3）加強原燃料篩分工作，進行槽下篩分工藝的優(yōu)化與改造，實現(xiàn)原燃料分級入爐。提高原燃料篩分效率，使入爐粉末率由現(xiàn)在的5%下降至3%以下。將入爐燒結(jié)礦中粒徑＜10 mm的比例控制在30%以下，入爐焦炭中25~60mm的比例控制在85%以上。

9號高爐煤氣利用率在42%~44%，國內(nèi)同類型高爐煤氣利用率在46%~48%，因此高爐煤氣利用率的提高成為長鋼9號高爐降低燃料消耗的關(guān)鍵。

原有煤氣流分布控制思想過分強調(diào)對邊緣煤氣流的控制，忽視中心煤氣流，片面強調(diào)邊緣煤氣流的作用?，F(xiàn)在煤氣流分布控制思想強調(diào)“中心開、邊緣穩(wěn)”。在進行裝料制度調(diào)整時，盡量穩(wěn)定焦炭裝料，調(diào)整礦石裝料。在焦炭布料方面，從現(xiàn)階段的爐喉焦炭料面“平鋪”向“大平臺+小漏斗”過渡。在礦石布料方面，將布料寬度拓寬至10°以上。日常生產(chǎn)根據(jù)高爐爐內(nèi)實際煤氣流分布的動態(tài)變化，按照“打開中心、穩(wěn)定邊緣，穩(wěn)定中心、照顧邊緣”的動態(tài)調(diào)整思路，維持爐內(nèi)兩股煤氣流分布的穩(wěn)定，避免煤氣利用率大幅波動[2]。

經(jīng)過調(diào)整之后，9號高爐的順行狀態(tài)總體良好，壓差在總體控制范圍之內(nèi)，礦石布料的寬度、焦炭負荷、布料中心焦炭量等存在調(diào)整的空間。

9號高爐逐步形成了C:31(3)29(2)27(2)25(3)O:30 (2)29(3)27(3)、礦批32 t的基準裝料制度。在日常生產(chǎn)中，要盡量穩(wěn)定焦炭裝料制度，根據(jù)原料條件變化情況適當調(diào)整礦石裝料制度。通過調(diào)整裝料制度，9號高爐煤氣利用率提高幅度在1.5%~2%。

1）控制煤氣流分布穩(wěn)定[3]。利用風量手段穩(wěn)定煤氣流分布，特別是當爐內(nèi)透氣性指數(shù)急劇變化時，要及時控制風量，維持壓量穩(wěn)定，因為爐內(nèi)透氣性指數(shù)變化往往是由于爐內(nèi)煤氣通道喪失或爐內(nèi)出現(xiàn)氣流造成的，若不及時控制風量容易進一步激化爐內(nèi)煤氣流上升與爐料下降的矛盾，加劇煤氣流分布的不穩(wěn)定。

2）嚴禁以憋鐵提爐溫[3]。憋鐵會造成料速不均勻、煤氣流分布紊亂的危險，是各類爐前事故的誘因。故嚴禁憋鐵操作，為高爐順行創(chuàng)造基礎(chǔ)，同時也迫使高爐工長提前判斷、調(diào)劑，避免爐溫的大幅波動。

3）嚴禁以控風提爐溫[3]。以控風提爐溫可改變高爐送風制度，進而影響高爐熱制度和造渣制度，也是造成高爐不穩(wěn)定的原因之一。因此，嚴禁以控風提爐溫，使工長提前調(diào)劑的準確性得到提高。

3　高爐技術(shù)經(jīng)濟指標

9號高爐燃料消耗水平持續(xù)降低，與同等冶煉條件的8號高爐（1080m3）比較，9號高爐燃料比總體呈降低趨勢（見表3），較8號高爐降低2~9kg/t。

表3　長鋼1 080 m3高爐燃料消耗　kg/t

以燃料消耗成本綜合比較燃料消耗水平和結(jié)構(gòu)，按照焦炭625元/t、焦丁450元/t、噴煤396元/t計算高爐燃料消耗成本。計算結(jié)果為：9號高爐燃料消耗成本與2014年同期比較均大幅下降，如圖1所示。

圖1　長鋼9號高爐燃料消耗成本的變化

[3]李曉君，李春豐，朱千付，等.永鋼1 050 m3高爐高產(chǎn)低耗生產(chǎn)實踐[J].煉鐵，2015，34（4）：37-40.

（編輯：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

姬志強（1986—），男，于長鋼煉鐵廠九高爐從事煉鐵技術(shù)工作，助理工程師。