馬鋼2號高爐低燃料比生產實踐

曹 海，王志堂，傅燕樂

([1][2]馬鋼第二煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)([3]安徽冶金科技職業學院 安徽馬鞍山 243041)

馬鋼2號高爐低燃料比生產實踐

曹 海[1]，王志堂[2]，傅燕樂[3]

([1][2]馬鋼第二煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)([3]安徽冶金科技職業學院 安徽馬鞍山 243041)

馬鋼2號高爐自2003年投產以后，通過加強原燃料管理，確保精料入爐，加強爐體冷卻設備管理，控制破損冷卻設備不往爐內漏水，不斷摸索調整高爐操作制度，維持高爐合理煤氣分布，促進高爐降低燃料比，2011年2號高爐在穩定順行的基礎上燃料比進一步下降至485 kg/t.Fe，實現了低燃料比生產。

高爐；燃料比；管理；實踐

馬鋼2號高爐有效容積2500 m3，高爐路喉直徑8.3 m，爐腰直徑12.75 m，爐缸直徑11.1 m，爐腹角76.36°，設有30個風口，三個鐵口，四座新日鐵式外燃式熱風爐。爐底l-4層采用國產的滿鋪半石墨質碳磚，第5層為滿鋪進口微孔炭磚；第六層開始為進口陶瓷杯杯體陶瓷杯壁采用剛質大塊磚，杯壁外側為進口微孔炭磚。

馬鋼2號高爐于2003年10月13日順利點火開爐，開爐后爐況穩定，各項指標穩步提升，10月18日高爐日產就達到6000 t以上，高爐逐漸進入強化冶煉階段。隨著高爐的逐漸強化，對原燃料的要求越來越高，為此我們通過加強原燃料管理，確保精料入爐；隨著高爐的不斷強化和一代爐役后期，破損冷卻設備越來越多，通過加強爐體冷卻設備管理，控制破損冷卻設備不往爐內漏水；不斷摸索調整高爐操作制度，維持高爐合理煤氣分布，促進高爐降低燃料比，2011年2號高爐在穩定順行的基礎上燃料比進一步下降至485 kg/t.Fe。投產后，2號高爐焦比和燃料比變化情況如圖1所示。

1 加強原燃料管理，確保精料入爐

精料是高爐煉鐵的基礎，特別是當代高爐實現順行、高產、低耗的關鍵因素。貫徹落實精料方針，加強原燃料質量監控，加強槽位及篩分管理，減少粉末入爐，優化入爐料粒度組成等，是2號高爐一直常抓不懈的一大工作，確保高爐原燃料質量的穩定，促進爐況長期穩定順行，為高爐穩定和降低燃料比提供保障。

1.1 嚴格控制入爐前的篩分和來料管理，降低入爐粉末

降低入爐粉末含量。降低入爐粉末，可以改善料柱透氣性，增加風量，穩定爐況。為了減少入爐粉末，2號高爐主要采取了以下措施：①加強篩網管理。加強對槽下篩網情況的監控，對發現斷齒及磨損較大出現跑粗現象的篩網及時更換處理，并要求每班定期清理篩網，保證過篩效果，從而大大減少了入爐粉末，②控制合理的篩網速率。將燒結礦、焦炭過篩速率嚴格控制，在確保上料的前提下將燒結礦速率控制在<110 t/h，焦炭<60 t/h，否則對操作工及核心作業長嚴格考核，并做到有獎有罰，從而保證了篩分效果，大大減少了入爐粉末。2011年2號高爐粉末入爐情況如圖2所示。

1.2 堅持每班跟蹤噸燒返粉和噸焦焦粉情況

通過長期對原燃料實的跟蹤觀察，我們發現噸燒返粉和噸焦焦粉能很好的反應燒結礦和焦炭的質量情況，日產生產時要求每班及時算出上個班的噸燒返粉和噸焦焦粉，準確掌握原燃料質量情況，采取相應措施，保證高爐穩定順行。2011年2號高爐噸燒返粉和噸焦焦粉如圖3所示。

1.3 加強入爐原燃料倉位管理

嚴格控制燒結礦、球團礦、焦炭等物料的槽位管理。2#高爐倉位總高度設計為11 m，生產時為避免槽位落差大而造成爐料破碎粉化現象，建立了高爐槽位預警機制。高爐各料倉在用槽位警戒值5 m，低于4 m停用，同時督促運轉工要均勻使用各料倉，控制同種爐料倉位差不超過1 m，出現槽位低及時跟調度聯系，杜絕低槽位和空倉現象的發生。

圖1 馬鋼2號高爐焦比和燃料比的變化

圖2 2011年馬鋼2號高爐粉末入爐情況

圖3 2011年馬鋼2號高爐噸燒返粉和噸焦焦粉

2 生產操作實踐

2.1 提高高爐富氧率

提高富氧率是2號高爐降低燃料比的一項重要措施。在相同風量水平下提高富氧，可以實現不增加爐腹煤氣量而提高理論燃燒溫度，提高煤粉置換比，有效補償了煤粉分解所消耗的熱量，促進煤粉燃燒，為增加噴煤量創造良好地條件，同時也有利于高爐強化冶煉。2號高爐開爐后富氧率基本穩定在2%-3%，2009年5月嘗試將富氧率逐步提高到4%，燃料比下降至475 kg/t.Fe-480 kg/t.Fe，2009年4-7月燃料比與富氧率見圖4。2009年7月以后因總廠三座高爐產能提升，燃料供應緊張，2號高爐將富氧率降至2%水平生產。

圖4 2009年4～7月馬鋼2號高爐燃料比與富氧率的變化

2.2 全風溫操作

馬鋼2號高爐配備4座新日鐵式熱風爐，最高風溫可達到1220 ℃，風溫是高爐利用率最高的能源，風溫提高以后，一方面加速了煤粉的燃燒，降低了未燃煤的不良效應，提高了煤粉的利用率、凈化了料柱；另一方面解決了煤比提高后熱補償不足、理論燃燒溫度降低的問題。隨著2號高爐噴煤比的提高，2號高爐風溫已經逐步用至1200 ℃較高的水平，并穩定在這個水平，為提高噴煤比降低燃料比創造了條件。

2.3 提高高爐煤氣利用率

煤氣利用率的提高可以顯著降低高爐燃料比，2號高爐采取以下措施：①風口的面積和長度對進風狀態起著決定作用。一定的原燃料條件下，風量的使用必須與送風面積相匹配，風口面積適當擴大利于增加風量提高風速和鼓風動能，同時風口回旋區在爐缸的絕對占有面積擴大，利于爐缸工作均勻活躍，煤氣合理分布，促進爐況穩定順行，降低燃料比。②上部繼續摸索大礦批及中心加焦技術的操作規律，建立一個基本的合理的上部制度。在加焦炭負荷的時，逐步擴大礦批，礦批由55 t逐步擴大到70 t，下一步有計劃將礦批擴至80 t。③2號高爐使用小粒燒(5 mm-10 mm燒結礦)布在爐喉邊緣達到調節和控制邊緣煤氣流的目的。目前高爐小粒燒用量穩定在40 kg/t.Fe。④提高頂壓也進一步改善了煤氣利用率。

通過以上措施，2號高爐的煤氣利用率穩定在49.5%左右，頂溫穩定在160 ℃左右。高爐煤氣的化學能和物理熱的充分利用降低了2號高爐的燃料比。2011年2好高爐煤氣利用率和頂溫變化情況如圖5 所示。

圖5 2011年馬鋼2號高爐煤氣利用率和頂溫變化

2.4 穩定濕度操作

大氣鼓風中含有一定的水分，但大氣的自然水分是波動的，一年四季，天晴和下雨，甚至白天和晚上，大氣濕度均不相同，這勢必造成高爐熱制度的波動。2號高爐在冬天進行加濕鼓風，在夏天進行脫濕鼓風，使鼓風濕度穩定在15 g/m3左右，消除鼓風濕度波動，有利于穩定爐況和燃料比。

2.5 穩定高爐爐況，保證合適穩定的爐墻溫度

高爐的長周期穩定順行是一項系統的工作，也是高爐進一步強化冶煉，獲得優越的技術經濟指標的基礎條件。馬鋼2號高爐爐腹角只有76.36°，爐型特點是腰腹部位容易結厚，因此腰腹部位墻體不結厚是保證2號高爐爐況穩定的前提。嚴格控制爐體各部水溫差，爐型管理一大內容就是保證各部位水溫差適宜穩定。因此要求爐體作業區加強對爐體水溫差的測量、監控，對出現異常情況的要及時分析原因，采取措施處理。調整爐內邊緣煤氣流分布，邊緣煤氣流過分發展，不但會造成爐體熱負荷高，影響高爐長壽，且影響高爐穩定順行，故當邊緣氣流發展時，應及時調整布料，控制邊緣煤氣流發展，強化中心氣流。

2號高爐通過不斷摸索調整和總結，確立了“發展中心氣流，維持適當邊緣氣流”上部布料制度，控制十字測溫中心溫度維持在500 ℃-600 ℃,邊緣溫度維持在50 ℃～80 ℃，邊緣氣流指數W值維持在0.35左右，調整6-9層銅冷卻壁水量由2500 m3/h到2050 m3/h，進水溫度穩定在30 ℃。通過對邊緣氣流的控制和水量、進水溫度的調整，2號高爐保持了穩定的墻體溫度，減少了熱量損失，在實現爐況的長期穩定順行的基礎上降低了燃料比。

2.6 定期更換上翹風口中套，保證爐況穩定順行

自2007 年以后,2號高爐不斷發生大面積風口上翹的異常情況,使得高爐技術經濟指標連續下滑,效益低下，成本增加，嚴重影響了高爐生產。因此,結合馬鋼多年的實際生產情況,有必要查清楚造成風口上翹的原因所在。經過多次對風口焦、風口異常物進行有害元素分析，認為以Zn為主的有害元素在風口區的大量富集對風口組合磚的侵蝕是造成風口上翹的直接原因。高爐操作人員從高爐操作角度分析認為，爐缸工況活躍性長期不能得以維持、小套燒蝕漏水現象頻頻發生、爐缸透液透氣性不好、爐溫波動大低爐溫時間長、中心氣流不足等又是造成以鋅為主的堿金屬類有害物質大量在風口富集造成風口上翹的根本原因。長期的風口中套上翹將會引起爐況波動，因此2號高爐利用每次的定修機會，更換部分上翹嚴重的風口中套，保證爐況的長期穩定順行。

3 結語

2號高爐通過加強原燃料管理，不斷優化高爐各項基本制度，對高爐生產過程中出現的問題，及時采取行之有效的措施，確保高爐穩定順行，實現了低燃料比生產，推進指標創優和節能降耗。一直困擾2號高爐風口區域鋅富集問題仍然沒有得到合理解決,風口中套上翹對2號高爐爐況和燃料比還是產生一定的影響,如果解決了中套上翹問題,2號高爐可進一步降低燃料比。

[1] 李長榮.高爐煉鐵工序節能降耗的途徑[J].安徽冶金科技職業學院學報，2013.1

Productive Practice of No.2 Blast Furance at Low Fuel Ratio in Ma Steel

CAO Hai， WANG Zhi-tang， FU Yan-le

Since No. 2 blast furnace (hereafter called as “BF” for short) was put into production in 2003, we have intensified management of raw material and fuels and ensured concentrated feeds fed to BF. Also, Strengthen the furnace body cooling equipment management, control the damage to the furnace Water Leakage cooling equipment, trial and error adjustment of the operation system of the furnace, to maintain a reasonable distribution of blast furnace blast furnace gas, promote the decreasing fuel ratio, No. 2 blast furnace in 2011 based on the stable operation of the fuel is further reduced to 485kg/t.Fe, to realize the low fuel production.

Blast furnace, Fuel ratio, Management, Practice

2013-11-20；改回日期：2013-12-27

曹海(1977-)，馬鋼股份公司第二煉鐵總廠，工程師。

TF542+.3

A

1672-9994(2014)01-0004-04