天鐵6#高爐爐況異常的處置

胡井陽（天津天鐵冶金集團有限公司煉鐵廠，河北涉縣056404）

0 引言

天鐵集團煉鐵廠6#高爐有效容積2 800 m3，由中冶南方有限公司設計，設有30個風口，3個出鐵口，爐缸直徑11.6 m，高徑比Hu/D為2.30，屬于矮胖型高爐。設計中采用BG-Ⅲ串罐無鐘爐頂，溜槽長度3 800 mm，溜槽轉(zhuǎn)速8.12 r/min，溜槽傾動速度2°/s(下落，可人工調(diào)整)，1.5°/s(上抬)，溜槽傾動范圍10°～45°，傾動精度：±0.1°，爐喉直徑 8 400 mm。6#高爐自開爐以來一直采用中心加焦技術，取得了良好的經(jīng)濟指標。中心加焦的布料制度，有利于原燃料較差的高爐順行，可中心加焦的布料制度，其弊端也很明顯，高爐爐況的抗力差，爐缸易堆積。

1 爐況概述

進入8月下旬，由于原燃料的大幅波動，造成焦炭和燒結(jié)礦的冶金性能整體下降，高爐風量呈現(xiàn)逐步減少的現(xiàn)象，風量從4 400 m3/min降到3 900 m3/min。在此期間，高爐的管理者和操作人員通過各項參數(shù)的變化，判斷出高爐的爐缸工作狀態(tài)在逐步變差。根據(jù)以往的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，果斷采取退負荷（負荷4.34→4.13→3.18）、縮礦批（礦批63 t→60 t→55 t）、加錳礦洗爐的治理方案。同時，通過調(diào)整爐頂布料矩陣來增加中心焦量，依靠中心焦維持煤氣中心通路，中心加焦量達到了25%～30%，形成中心開放、邊緣過重的煤氣分布。矩陣變化如為

隨著風量的逐步減少，至28日爐況失常，爐況調(diào)節(jié)失敗。原因在于中心煤氣流過開，邊緣煤氣流過重，沒有疏導邊緣，邊緣和中心的煤氣分布不匹配，高爐不接受風量，風難以加入，煤氣失去通路，煤氣分布紊亂。

8月29日1時，高爐連續(xù)坐料，煤氣分布紊亂，爐缸工作狀態(tài)嚴重惡化，爐缸中心堆積。負荷退至2.82，礦批縮至 50 t；9 時，高爐休風堵風口（堵 1#、5#、10#、16#、22#、25#風口），縮小風口面積。

高爐的管理和操作人員通過對各項參數(shù)的變化、爐況的演變和治理過程進行綜合分析，制定了解決方案。即采取下部吹透中心，上部放開邊緣，取消中心焦的爐頂布料制度，搭建焦炭平臺，采取平臺+漏斗的布料制度。

2 取消中心加焦操作

2.1 提料線、修正布料傾角、穩(wěn)定邊緣煤氣流

高爐透氣性指數(shù)降低，風量偏小，達不到全風作業(yè)的水平，采取降低料線，料線降到c/o=1.9 m，來降低整個料柱的高度，達到改善透氣性的目的。但邊緣氣流不穩(wěn)定，渣皮脫落頻繁。為保證邊緣的開放，料線從1.9 m提到1.2 m；在爐頂布料參數(shù)程序設定中，根據(jù)料線不同，分為3個修正區(qū)間，即料線0～2 m，2～4 m，4～6 m。區(qū)間寬不利于精確布料，為此料線每40 mm手動修正1°，料線3 m以下38°傾角，料線正常后不再修正，穩(wěn)定邊緣氣流。

2.2 擴礦批，穩(wěn)定煤氣流

高爐爐缸堆積，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，采取了縮礦批、退負荷治理方法，中心加焦量達到了30%左右，形成中心肥大、邊緣過重的煤氣分布，造成高爐頂溫過高，接近300℃，煤氣利用率低，煤氣流不穩(wěn)定。為此，高爐在1.5個冶煉周期內(nèi)，礦批由50 t擴到62 t，煤氣流逐步穩(wěn)定后，礦批擴至66 t。爐況穩(wěn)定一段時間后，礦批逐步擴至72 t，大礦批的優(yōu)勢顯現(xiàn)出來，爐況穩(wěn)定性增強，煤氣利用率得到提高。

2.3 頂壓的線性控制

頂壓的設定影響著高爐的煤氣分布，以往在加風過程中，頂壓設定是根據(jù)高爐操作者的經(jīng)驗，操作者之間的差異性很大。調(diào)整后高爐由定風壓操作轉(zhuǎn)為定風量操作，頂壓的設定根據(jù)風量的變化，實現(xiàn)操作數(shù)據(jù)化、標準化。風量與頂壓的關系是：正常頂壓比正常風量等于設定頂壓比實時風量。

2.4 取消中心焦，采取平臺+漏斗的布料制度

2.5 善送風制度，取得合理的初始煤氣分布

對于2 800 m3高爐，風量應在1.6～1.7倍的爐容左右，在保證風速的基礎上，擴大風口面積，達到大風量活躍爐缸的目的，獲得了良好的初始煤氣分布。分次調(diào)整風口面積，調(diào)整風口面積為0.3228 m2→0.3303 m2→0.3393 m2→0.3498 m2。調(diào)整后風量達到4 950 m3/min左右，鼓風動能達到110 kW左右，風口風速達到270 m/s左右，風口回旋區(qū)深度達到1.5m左右，風口回旋區(qū)深度的截面積占整個爐缸截面積的近50%，爐缸工作均勻活躍，煤氣分布合理穩(wěn)定。高爐主要參數(shù)變化見表1。

表1 爐況參數(shù)變化

3 取消中心焦的注意事項

高爐取消中心焦后，雖然爐況的抗力增強，但在操作上要更加仔細，在參數(shù)調(diào)整上做到數(shù)據(jù)化、標準化，減少操作的隨意性，做到量化。

高爐取消中心焦后，要控制好邊緣煤氣流，在調(diào)整布料矩陣時，外環(huán)盡量不要1圈和4圈，比較好的是2圈和3圈。

原燃料是高爐冶煉的基礎，取消中心焦后，更應注意原燃料變化，遇到外圍條件變化，尤其焦炭質(zhì)量下滑，要及時采取退負荷的措施。

要做到送風制度和裝料制度的統(tǒng)一，必須保證風速達到規(guī)定水平。

4 實際效果

取消中心焦過程中，各項參數(shù)波動不大，爐況平穩(wěn)過渡，成功取消了中心焦。

礦批得到擴大，煤氣利用率得到提高，礦批穩(wěn)定在72 t，煤氣利用率達到49%，達到自開爐投產(chǎn)以來的最好水平。

爐況的穩(wěn)定性增強，抗力得到提高，爐況出現(xiàn)懸料等情況基本杜絕。

采取吹透中心，放開邊緣的爐況治理思路，高爐爐況得到快速恢復。

5 結(jié)語

天鐵6#高爐在這次爐況演變和治理的過程中，成功取消中心加焦的裝料制度，為高爐長期穩(wěn)定順行積累了寶貴的經(jīng)驗，高爐操作者和管理者的經(jīng)驗水平也得到大幅提高。