韶鋼8號高爐遠程控制實現(xiàn)爐溫長期穩(wěn)定的實踐探索

楊 君

（廣東韶鋼松山股份有限公司煉鐵廠， 廣東 韶關(guān)512123）

韶鋼8號高爐爐容3 200 m3，設(shè)有4個鐵口，32個風口。高爐采用了軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)、銅冷卻壁、薄壁爐襯、陶瓷杯復(fù)合爐襯、串罐無料鐘爐頂系統(tǒng)、皮帶上料、熱風爐+雙預(yù)熱、嘉恒法沖渣、煤氣在線分析等先進技術(shù)，設(shè)計一代爐齡15年。2018年8號高爐成為韶鋼第一座進入智慧中心操作的高爐，開啟遠離現(xiàn)場的操作模式，遠程操作無任何經(jīng)驗可以借鑒，初期進入智慧中心操作時出現(xiàn)爐溫波動較大的現(xiàn)象，通過采取行之有效的措施，最終實現(xiàn)爐溫穩(wěn)定的目標，為后續(xù)遠程操作提供可行的經(jīng)驗?zāi)Ｊ健?/p>

1 遠程爐溫控制的難點

智慧中心距離高爐現(xiàn)場有5 km距離，遠程操作后，工長無法再通過現(xiàn)場看鐵樣、看鐵水火花來直接判斷爐溫高低；8號高爐生產(chǎn)進入爐役后期，西北方向出現(xiàn)大面積冷卻避漏水現(xiàn)象，給爐溫操作帶來困難；現(xiàn)場出現(xiàn)的異常情況無法第一時間掌握，無法及時進行判斷和處理，影響爐溫穩(wěn)定。為了解決以上問題，韶鋼8號高爐通過探索總結(jié)出一套行之有效的實踐方案，最終實現(xiàn)高爐爐溫的長期穩(wěn)定。

1.1 原燃料成分影響

原燃料變化調(diào)節(jié)不及時將會影響爐溫的穩(wěn)定，高爐生產(chǎn)所需的原燃料主要分成四類，一是礦石包括燒結(jié)礦、球團礦和精塊礦等；二是焦炭，主要分直送焦炭和水熄焦、部分小塊焦；三是噴吹用煤粉；四是輔料，包括硅石、白云石和石灰石等。高爐正常生產(chǎn)是一個連續(xù)的過程，穩(wěn)定的爐況是穩(wěn)定爐溫的基礎(chǔ)，同時穩(wěn)定的爐溫同樣可以促進爐況順行，操作者及時掌握原燃料指標變化，以此來指導(dǎo)生產(chǎn)是高爐操作者的主要任務(wù)之一，在生產(chǎn)中重點關(guān)注焦炭（水熄焦，灰分、硫份、M10、M40、CRI、CSR），6號燒結(jié)礦（成品使用量，TFe、FeO、TI、RDI），現(xiàn)場球團、塊礦含泥等的實物質(zhì)量，原燃料對爐況影響量化，韶鋼8號高爐在多年的生產(chǎn)實踐中總結(jié)出原燃料變化對爐溫的影響，表1為實際生產(chǎn)中總結(jié)的經(jīng)驗值。

表1 原燃料變化與燃料比關(guān)系

1.2 操業(yè)制度影響

送風制度主要有風溫、濕份以及煤槍冷卻風量等；煤氣流方面包括煤氣利用率、灰比和灰中成分（灰中碳含量高低）以及爐頂煤氣溫度等；造渣制度主要取決于渣比和堿度的高低；裝料制度主要包括稱量設(shè)備的偏差、料速快慢、礦焦比的大小等影響因素（見表2）。

表2 操業(yè)制度影響

1.3 冷卻制度影響（見表3）

主要通過四個方面來判斷，分別是冷卻元件有無破損情況、爐頂H2含量異常變化、爐頂打水量控制以及爐體是否有黏結(jié)或脫落現(xiàn)象（熱負荷變化）等。

表3 冷卻制度影響

1.4 高爐突發(fā)事影響（見表4）

高爐異常爐況：在碰到例如崩滑料、懸料、低料線以及管道行程等特殊爐況時，要按操業(yè)標準調(diào)整熱量水平。在遇到高爐臨時休風時，應(yīng)盡可能早地做好熱量水平的調(diào)整，防止無準備休風而引起爐涼。

表4 高爐突發(fā)事影響

2 大數(shù)據(jù)分析，制定操業(yè)方針

利用智慧系統(tǒng)大數(shù)據(jù)庫，對指標進行智能分析，對重點指標進行集中分析，查找前一天異常點，依此來制定操作方針。

由白班集控工長收集參數(shù)數(shù)據(jù)，以煉鐵首席為主的專家團隊召開分析會，對數(shù)據(jù)進行全面對比分析，對重點參數(shù)點比如中心溫度、邊緣溫度等數(shù)據(jù)與前一天進行對比分析，查找引起變化原因，根據(jù)變化的主因，指導(dǎo)高爐進行調(diào)整；建立氣流指數(shù)模型，實現(xiàn)高爐數(shù)據(jù)化操作，穩(wěn)定高爐氣流。穩(wěn)定順行的高爐是實現(xiàn)高爐在遠程狀態(tài)下爐溫長期穩(wěn)定的前提。

3 高爐實時監(jiān)控

為了實現(xiàn)高爐實時監(jiān)控，8號高爐采用手機版輕推系統(tǒng)，其中主要項目有高爐實施監(jiān)控、爐況跟蹤、趨勢監(jiān)控、槽位監(jiān)控等項目（見圖1），實現(xiàn)了對高爐全天候在線實施監(jiān)控的目標，對偏離的管控指標進行預(yù)警，及時作出有效調(diào)整，穩(wěn)定高爐順行。

圖1 手機APP監(jiān)控畫面

4 進行智能化爐溫操業(yè)評價

冶煉過程中控制充足而穩(wěn)定的爐溫，是保證高爐穩(wěn)定順行的基本前提，工長日常操作的重點工作就是維持穩(wěn)定充足的爐溫，這也是評價操作水平好壞的一個重要指標，8號高爐采取智能化爐溫評價系統(tǒng)，對每班進行爐溫操作評價，促進工長不斷提升爐溫趨勢預(yù)判能力，有效穩(wěn)定爐溫，同時實現(xiàn)在線實時查看溫度的目的，以此來更準確對工長爐溫操業(yè)水平做出評價。爐溫在線實時數(shù)據(jù)見圖2。

圖2 爐溫（℃）在線實時數(shù)據(jù)

除去休、復(fù)風等外在因素的影響，在實施以上措施后，從2019年5月以后爐溫控制實現(xiàn)長期穩(wěn)定，見圖3。

圖3 PT趨勢圖

5 結(jié)語

鋼鐵“智能制造”韶鋼率先走出實質(zhì)性第一步，建立全國第一個鋼鐵智慧中心示范點，初步實現(xiàn)高爐遠程操作；爐缸熱制度是高爐操作的四大制度之一，充足而穩(wěn)定的爐溫，是保證高爐穩(wěn)定順行的基本前提，未來鋼鐵行業(yè)將依托智能制造開拓煉鐵新局面，實現(xiàn)智能煉鐵。