布料調整在爐況失常處理上的運用實踐

趙麗華

（山鋼股份萊蕪分公司生產管理部，山東 濟南271104）

1 前言

近年來，隨著原燃料質量的持續下降，萊鋼型鋼高爐原有料制和操作參數難以適應爐況變化，導致頻繁出現爐墻結厚、壓差高、透氣性指數偏低甚至懸料等不良現象。在深入分析總結的基礎上，萊鋼型鋼高爐采用以疏松邊緣、適當抑制中心、減少礦焦角差等布料制度調整，最終較好地適應了當前的冶煉條件，爐況穩定性顯著提高。

2 爐況失常現狀

萊鋼型鋼1 880 m3高爐于2018年大修進入二代爐役后，生產穩定順行。2019年第一季度后，隨著環保限產、裝備升級改造等影響，原燃料質量呈下降趨勢，尤其是焦炭供應短缺，由自產焦80%＋外購焦20%過渡到自產焦60%＋外購焦40%，且外購焦質量遠低于自產焦標準，導致爐況逐漸失常。2019年主要外購焦與自產焦質量指標統計見表1。

表1 主要外購焦品種與自產焦冷、熱態典型性指標 %

長期以來，萊鋼高爐的操作思路是低品位、大渣比，對高爐熱量、操作者水平的要求較高，因此焦炭質量劣化對高爐爐況影響是全方面的。之前大礦批、中心發展型料制越發地難以適應，導致壓差升高、透氣差、邊緣局部管道頻出、爐墻結厚等。

3 料制調整方向分析

1）爐墻結厚分析。爐墻結厚的根本原因在于兩股氣流分布不合理，邊緣氣流弱，即煤氣流帶來的熱量和還原氣氛不足，導致邊緣的軟熔過程不穩定。其次，邊緣不透氣性也造成了氣流通道受阻，典型的就是小管道氣流頻出，且無方向性。

2）中心氣流分析。之前高爐采取的是中心加焦和發展中心的操作思路。在前期高爐失常處理中，一直通過增加附加焦來引導和增強中心氣流，中心氣流長期寬而散，沒有達到預期效果：一是煤氣通路沒有打開，中心氣流旺盛代表絕大多數煤氣流和熱量沿中心逃逸，邊緣進一步向涼，加劇了爐墻結厚；二是長期附加焦炭，導致中心死焦堆積越來愈大，使爐缸有效工作容積進一步縮小，引起爐缸堆積［1］；三是煤氣利用率持續降低，高爐消耗居高不下。

3）高壓差分析。在高壓差的制約下，風量、煤量等調劑手段都無法實施，所以應首先解決高壓差，關鍵還是在于料柱的透氣性改善，從這個角度出發，發展邊緣氣流勢在必行。另外長期的高壓差使爐缸壓力劇增，導致死料柱壓實，極大延緩了焦炭置換速度，對恢復爐況非常不利。

4）上部調整與下部調整的關系。爐況失常必然會帶來爐缸堆積。前期通過螢石、錳礦等進行洗爐作業，效果不明顯。分析原因：一是洗爐料低熔點特性造成爐缸熱量下降，洗后引發二次堆積；二是上部沒有處理好，結厚和崩料頻發，時刻為爐缸堆積提供了發展條件，因此不治理上部氣流而單純洗爐是本末倒置。

4 調整措施及效果

4.1 料制調整思路

基于以上分析，在布料調整方面確定以下幾點方向：1）減輕各檔焦炭負荷。2）邊緣錯檔布料改為同檔布料，發展環形邊緣氣流。3）適當抑制中心，取消中心附加焦，有附加焦時改為正常多環布料。4）用邊緣氣流沖刷爐墻結厚，最終通過形成完整的環狀氣流帶，杜絕結厚發生。5）適當降低頂壓，配合氣流分布，降低下部壓差。6）暫停洗爐。

4.2 料制調整過程

根據調整思路，分幾次逐步進行。調整前平均礦焦角差由1.22°減到了-0.20°。邊緣由單獨礦改為單獨焦，以適應發展邊緣的要求。料制調整統計如表2所示。

表2 料制調整統計

4.3 出鐵控制

1）縮短鐵間隔，實施零間隔出鐵。2）及時減風，控制壓差。憋鐵狀態未消除前，高爐嚴禁加風。3）加強鐵水溫度控制，高溫是保證爐渣流動性的前提和基礎，要求堵頭溫度＞1 510℃。

4.4 頂壓控制

頂壓風量比（頂壓/風量）由原來的0.050 kPa/m3降到0.045～0.048 kPa/m3，根據風量壓差的接受程度調整。

4.5 調整效果

1）經過一段時期的調整，高爐壓差有效降低，透氣性指數24～25，風量恢復至正常水平。2）煤氣利用保持在48%左右，焦比由380 kg/t降到350 kg/t左右，燃料比520～525 kg/t，平均爐溫［Si］0.45%。3）爐前結厚基本不再發生，邊緣可見環形氣流。4）爐缸堆積現象自然消除，出鐵時間穩定達標。

5 結語

1）在處理爐況過程中，首先要對原因有清晰地判斷，措施要有力到位。料制的調整以原燃料條件和爐況表現為基礎，任何一個料制不是萬能的，同時出現上下部問題時，應以上部氣流為先。爐缸解決的條件是風量、風速、動能，有了這些條件，爐缸問題自然就會解決。

2）在追求經濟指標階段，因為有良好的原料條件支撐，高爐的操作偏向大礦比、高煤氣利用、高頂壓等強化冶煉操作。在原燃料質量劣化的時期，就要以保證穩定順行為主，以減少爐況波動帶來穩定效益，抵充部分經濟指標帶來的成本壓力，否則一味追求高指標而不顧基礎條件得不償失。