天鐵6#高爐濕焦冶煉生產實踐

郝培軍

（天津天鐵冶金集團生產處，河北涉縣056404）

天鐵6#高爐濕焦冶煉生產實踐

郝培軍

（天津天鐵冶金集團生產處，河北涉縣056404）

針對天鐵6#高爐使用濕焦進行冶煉后爐況發生波動，爐頂溫度偏低的問題，通過優化高爐內部操作，控制熄焦時間，燒結礦提溫，加強放灰管理等措施，提高了入爐焦炭的強度及入爐原料溫度，使高爐風量及爐頂溫度恢復到正常水平，焦比降低，產量提高，實現了高爐的穩定順行。

高爐；濕焦；爐頂；溫度

1 引言

天鐵6#高爐自2009年6月投產至今，主要使用干熄焦，高爐焦比穩定維持在400～430，平均日產生鐵6 000 t。2014年4月26日，由于金牛天鐵干熄焦系統計劃檢修25天，高爐使用金牛水熄焦，濕焦水分在4%～8%范圍內波動，高爐操作不適應，生鐵產量發生波動，約為4 550～5 710 t/a，焦比上升50 kg/t,高爐爐頂溫度由正常的150℃降低到98℃，造成布袋掛泥，放灰十分困難。因此，通過加強操作高爐內部操作，控制熄焦時間，燒結礦提溫，加強放灰管理等，改變了這種情況。

2 高爐爐況失常過程

2.1 加濕焦前高爐爐況

2014年3月底，由于燒結車間配料室8#倉故障，致高爐大量使用落地礦，影響了爐況穩定順行。為恢復爐況，4月上旬，高爐利用系數為2.071 t/m3，平均日產生鐵5 797 t，均較3月份有所降低，焦比437 kg/t,較3月份升高近10 kg/t,由于調節爐況需要，煤比維持在87.85 kg/t的較低水平，平均熱風溫度1 159℃,煤氣利用率穩定在45%～47%的范圍內，總體水平平穩，高爐爐況失常前操作參數變化，見表1。

2.2 加濕焦后高爐爐況

2014年4月26日起，高爐爐頂溫度持續變低，由正常的150℃降低到高爐布袋除塵要求的臨界點120℃，但總體運行平穩。但自5月1日起，由于濕焦水分較高且不穩定，焦炭入爐遇到高溫后，焦炭內的水分迅速蒸發，造成焦炭的內應力迅速降低，強度降低，產生大量粉末，導致高爐料柱透氣性變差，高爐風量開始持續降低，高爐操作開始不適應，入爐焦比變高，產量降低。與此同時，爐頂溫度開始降低，最低不到100℃，由于荒煤氣中水蒸氣的迅速凝結，造成除塵箱體進口閥門管路堵塞嚴重，除塵布袋發生粘結，放灰困難，對高爐的生產連續性造成極大的影響，加濕焦后高爐操作參數變化見表2。

3 控制措施

表1 使用濕焦前爐況操作參數變化

表2 高爐加濕焦后高爐操作參數變化

為使高爐正常生產，制定了以下控制措施。

3.1 高爐操作控制

3.1.1 上部調劑

為減小所加濕焦水分波動對高爐熱制度的影響，2014-04-30—2014-05-03日期間，降低了礦石批重，焦炭負荷降低。5月5日起，頂溫開始回升至113℃。為徹底改善高爐透氣性，于2014-05-05—07期間加大了礦石批重，焦炭負荷提高，其中減少了燒結礦的批重，加大了球團批重。由于球團本身堆角小，滾動性好，在高爐布料過程中難以控制，因此，通過調整裝料制度，使球團礦布到燒結礦上層，球團與燒結礦混合入爐，以更好地發揮球團礦高強度、高透氣性的優點。由于大礦批致高爐塊狀態空隙率下降，且軟熔帶厚度增加，高爐自7日起，風量開始減小，9日降低到最低，4 410 m3/min，高爐邊緣氣流發展，煤氣利用率變差，頂溫開始不穩定，燃料比升高，產量最低降低至4 555 t。為改變該情況，自5月10日起，開始中心加焦，降低礦批，以減輕負荷，風量開始加升，焦比降低，由于邊緣加礦抑制了邊緣氣流的發展，于是自11日起，風量逐步恢復至4 684 m3/min，高爐頂溫趨于穩定到142℃，產量提高，14日起風量達到4 855 m3/min，取消中心加焦，增大負荷，產量達到6 099 t，焦比降到396 kg/t。

3.1.2 鼓風濕度控制

在做好高爐各項參數調節的同時，為穩定高爐熱制度，在加濕焦期間，最大限度地控制鼓風加濕的數量，鼓風濕度從原來的30 g/m3調整為10 g/m3。

3.2 焦炭質量控制

為穩定高爐熱制度，要求焦炭水分按（5%± 1%）區間的下限控制，平均在5%以內，個別不超過5.5%，力求最大限度減少水分的帶入，為此，在保證焦炭被全部熄滅的情況下，盡量減少打水時間，打水時間從每次100 s逐步減少至70 s，焦炭水分4月29日最高，到5月9日穩定在較低的水平，較好地保證了焦炭的質量；與此同時，及時安排工人對槽下的篩網進行清理，以減少含水高，粘結性大的粉末入爐。

3.3 燒結礦提溫

提高爐頂溫度的另一有效措施是提高入爐原料的料溫，由于6高爐系統并沒有設計焦炭等原燃料的預熱系統，因燒結礦在入爐礦石批重比例中高達70%以上，因此最直接而且不增加額外消耗的措施就是提高入爐燒結礦的溫度，而且只有通過提高燒結礦出環冷溫度來實現，燒結機配套環冷設計冷卻面積為460 m2，正常處理量為870 t/h,，給料溫度為700～800℃，卸料溫度可達30～150℃，給料粒度為0～150 mm，冷卻時間為40～120 min，共5臺離心通風機，合計風量共為356 000～484 000 m3/h，要使燒結礦溫度提高，不減少冷卻時間的條件下就要減少總的通風量，因此停2#通風機，風量變為284 800 ～387 200m3/h，共減少風量約71 200～96 800 m3/h,于是自5月1日起，在保證不改變環冷運行參數，且在不燒壞皮帶的情況下（出環冷皮帶最高耐受溫度為150℃，槽上皮帶耐受溫度為100℃），要求控制燒結礦出環冷溫度在80～100℃，經反復試驗嘗試后，出環冷燒結礦溫度達到80℃以上，經皮帶轉運經篩分及礦槽后到達槽下溫度達到了50℃，而燒結礦提溫前出環冷溫度為50℃，到達槽下為30℃，相比燒結礦提溫前入爐溫度提高了20℃，經計算高爐每小時平均使用燒結礦約為220 t/h，根據熱量公式，所放出的熱量=0.6 kJ/kg×220×103 kg/h×20℃=2 640 MJ/h

如果將這部分熱量換算成焦炭燃燒放熱:

Q1=m1q1=m1×3×10 MJ/kg=2 640 MJ/h

求得m1=88 t/h

如果將這部分熱量全部用來使濕焦水分蒸發汽化，則可預熱的焦炭質量=0.8 kJ/kg×m1×103 kg/ h×70℃=2 640 MJ/h

由如上計算可知，這部分熱量相當于每小時燃燒88 t的焦炭所放出的熱量，而高爐每小時使用冶金焦平均約100 t/h,因此燒結礦提溫減少了爐料吸熱，從而具有降低燃料比的不可估量的作用，具體變化見表3。

表3 燒結礦提溫前后高爐燃料變化

由于3月份使用干焦且燒結礦未提溫，5月份全部使用的是濕焦且燒結礦溫度提高，由表3可知，使用濕焦后，高爐焦比上升45 kg/t,自6月1日起，金牛干熄焦系統檢修完畢，開始使用干焦，且仍使用燒結礦提溫措施，同樣使用干焦，6月份使用燒結礦提頂溫后，較3月份高爐焦比大幅下降，焦丁比及煤比大幅上升，說明使用燒結礦提溫后，實現了增產節焦的效果。

為保證燒結礦提溫正常工作運行，第二煉鐵廠要求每班槽下不定時測溫4次，出環冷燒結礦溫度每班測溫1次，一旦發現溫度發生大幅變化，立即匯報高爐工長及廠調，若環冷溫度出現大幅下降，應立即匯報集團公司總調進行協調處理，提高出環冷燒結礦溫度，以保證高爐爐頂溫度不發生大的變化，影響高爐的順行。

3.4 放灰操作控制

為保證布袋不粘結，當荒煤氣的溫度低于100℃時，箱體布袋反吹次數由原來的1次增加到2次，以防止灰塵粘結，在使用濕焦期間，高爐重力除塵灰要確保放盡，必要時由每日1次增加到2次，最大限度減少除塵灰對高爐正常生產的影響。

4 結語

通過高爐的內部調劑，改善了高爐內部的氣流分布，通過調整濕焦的打水時間，燒結礦出環冷溫度提高，加強放灰操作等措施后，高爐整體順行，焦比降低，產量上升，爐頂溫度趨于正常，于6月1日起啟用干焦后，燒結礦出環冷溫度保持不變，及時安排崗位人員對出環冷及高爐槽下等位置的燒結礦溫度進行實時監測，實現了高爐增產節焦。

[1]侯向東高爐冶煉操作與控制[M].北京：冶金工業出版社，2012.

[2] 朱苗勇.現代冶金藝學（鋼鐵冶金卷）[M].北京：冶金工業出版社，2011.

Practice of Smelting with Wet Coke at Tiantie BF 6

HAO Pei-jun
(Production Division of Tianjin Tiantie Metallurgy Group,She County,Hebei Province 056404,China)

In order to solve the problem of low temperature at furnace top caused by the fluctuation of furnace conditions at Tiantie BF 6,measures of optimizing inner furnace operation,controlling coke quenching time,increasing sinter ore temperature and strengthening discharging management were taken to increase the strength of charged coke and charge temperature,to enable BF air volume and top temperature to recover to normal levels and to reduce coke ratio and increase production,achieving the smooth and stable running of the blast furnace.

blast furnace;wet coke;furnace top;temperature

10.3969/j.issn.1006-110X.2015.06.004

2015-08-11

2015-08-25

郝培軍（1985—），男，工程師，現在天鐵集團生產處從事煉鐵燒結技術管理工作。