宣鋼1#高爐爐役末期爐況順行生產實踐

張二利

（河鋼集團宣鋼公司 煉鐵廠，河北 宣化 075100）

宣鋼1號高爐（2500m3）于2008年3月15日點火生產，一直穩定性較差，沒有實現真正的高效穩定生產，直至2018年以來，高爐實現了長期穩定順行，高爐抵抗波動能力增強，指標也逐步優化提高。10年時間，宣鋼煉鐵人在學習、摸索與實踐中撐握了大高爐運行規律，高爐建立了與之相適應的標準化操作制度，高爐技術經濟指標也隨之逐年改善。

1 高爐長期穩定順行措施

1.1 提高鼓風動能，保證爐缸活躍

高爐操作要求上穩下活，下活即要求爐缸均勻活躍，保證爐缸工作均勻活躍，始終是高爐長期穩定順行的決定性基礎。1號高爐近幾年一直實施“平臺+漏斗”的裝料制度，沒有中心焦，因此必須要有足夠的中心氣流，才能保證爐缸活躍[1]。

具體實施中，1號通過采取縮小風口面積、采用長風口，提高鼓風動能、控制死焦堆體積，保證爐缸透氣性，透液性。通過調整，高爐實際風速和鼓風動能提高，形成了適合爐役后期的風口循環區，保證了初始煤氣穩定，高爐爐缸工作活躍。

圖1 宣鋼1號高爐風口面積及鼓風動能的變化

1.2 優化裝料制度

高爐裝料制度的作用是：根據下部送風制度，選擇合理布料參數，按照“制衡”的原則，以“保證中心氣流、穩定邊緣氣流”為主體思路，使煤氣流分布均衡，提高煤氣利用率。

針對1號高爐邊緣氣流不穩，冷卻壁水管燒漏頻繁，高爐抗波動能力弱現象，高爐需要盡可能的強化中心，增加焦窗數目、改善透氣性。

1.3 確定合理的噴煤比

噴吹煤量的定量化。根據壓力的變化來調整噴煤速率能較好地穩定噴煤量，提高噴煤的準確度和穩定性。通過富氧、風溫的協同互補，大噴煤后出現的大量煤粉未燃燒盡的問題制約了煤比的提高，高風溫、富氧能夠有效地改善煤粉的燃燒率，提高風口前的理論燃燒溫度，適量的富氧、高風溫與高噴煤達到協同互補。1號高爐的煤比較長時間穩定在170kg/t～180kg/t，但燃料比也偏高，長期在550kg/t以上，而風溫卻在1000℃左右，后續分析認為存在煤粉燃燒率偏低問題，通過適當減輕焦炭負荷，降低煤比，目前煤比穩定在155kg/t～160kg/t，燃料比540kg/t左右，且仍存在降低趨勢。

1.4 定修送風快速恢復技術

通過休風前確保爐況順行良好，煤氣流分布合理，保證充沛的爐缸熱量，休風前放凈渣鐵；優化休風料的添加，休風期間做好風口密封措施和冷卻強度的控制；優化復風操作，如保證煤氣流分布合理，控制好爐內參數，把握好加風原則及出鐵控制，合理控制好加風和捅風口速度等措施，加快了休風后爐況恢復進程。

1.4.1 應用休風減礦添加休風料

按照分段減礦率加休風料，復風時料柱整體透氣性好，氣流分配均勻穩定，邊緣熱負荷波動小，從十字測溫上看，中心、邊緣煤氣流分配合理，中心氣流穩定利于風量的快速恢復，避免了集中加凈焦下達后爐溫高難于恢復的困難。

根據休風時間的長短確定休風后全爐料的減礦率，通常情況下全爐含凈焦減礦率為16%左右，休風時間越長，則這一數值應該越大；將集中焦的位置適當提升到爐身下部，靠近爐腰處；為保證加入休風料過程中料速的均勻穩定，適當的減輕焦炭負荷，最終達到將休風料下到規定位置的目的；消除崩料、滑料，使爐料在高爐內保持合理有序的層狀分布，確保高爐在送風后爐料的透氣性有利于形成合理的軟熔帶形狀，保證恢復過程的順行。

1.4.2 復風操作關鍵技術

在休風后的復風操作上，視壓差及料動積極加風，盡早的恢復煤粉和富氧，爭取在最短的時間內恢復到全風狀態，具體來講：

（1）復風料采用休風前的批重、負荷，相對較大的批重有利于補料線，此外爐況能夠接受快速加風，有風量才能保證頂溫。

（2）及時送煤操作。高爐風量加至正常風量的58%～60%時要及時進行噴煤操作，送煤后，一是利于降低煤氣粘度，增加穿透性，強化氣流；另一方面，及時補償熱量，利于料尺均勻動作及后續加風強化。同時使用富氧，視爐況恢復進程逐步加煤加氧，直至全風。

1.5 增加信息監測手段

1號高爐在線運行10多年，原設計爐缸測溫使用的預埋式熱電偶部分損壞并且無法修復，近兩年鐵口附近區域爐缸碳磚溫度階段性大幅度升高，爐缸侵蝕加劇，在沒有爐缸測溫情況下，作業區只能通過人工定時測量爐皮溫度掌握其變化情況，爐缸區域現場復雜且煤氣含量較高，存在安全隱患，也不能實時掌握其溫度變化情況，為彌補這一缺陷，在爐體薄弱部位增加爐皮測溫預警及水溫差在線報警系統，對重點部位實施多手段、全方位立體監測，測算出高爐爐內的物料和冶煉狀況，了解爐型變化趨勢，及時發現問題采取相應措施，避免事故的發生。

經過前期詳細測量、統計、分析，由高爐作業一區技術人員會同廠家安裝調試工作人員現場勘測，最終確認爐缸部位測溫點20個，采用無線溫度傳感器，如圖2，安裝在爐皮外側，然后通過無線溫度采集儀，經通訊線路傳輸至主控室電腦主機，如圖3所示。通過實時檢測爐皮溫度變化趨勢，間接反映內部磚襯的溫度變化，有效監測高爐爐缸工作狀態；也可幫助生產操作人員及時發現爐皮熱點和裂縫、爐皮發紅現象，并給出報警，保障高爐安全運行。

圖2 T218W-HJ無線溫度傳感器

圖3 預警系統主機顯示

同時確認3個鐵口區域附近下部水溫差測量點13個，位于第一段冷卻壁，如表1所示。

表1 水溫差測量點位置分布

通過在選定部位出水管安裝XZ-T208W型無線數字溫度傳感器，如圖4所示。該傳感器適用于開路或閉路循環水溫度測量，它是將數字溫度傳感器經過特殊工藝封裝于不銹鋼殼體內，帶有M16×1.5螺紋，以無線方式與數據采集儀進行通訊，最終實現水溫差在線連續監測。現場安裝圖如圖5所示。

圖4 XZ-T208W型無線數字溫度傳感器

圖5 水溫差傳感器現場安裝圖

1號高爐爐皮測溫與水溫差預警系統成功投用，給操作人員實時掌握爐體工作狀況增添了重要參考依據，為高爐長壽高效安全生產提供了保障。

2 效果

宣鋼1號高爐通過維持爐役后期合理的回旋區深度和寬度，控制適宜的理論燃燒溫度，上部匹配合理的裝料制度，采用鈦礦護爐配合局部堵風口處理爐缸側壁溫度超標，實施爐體維護等措施，實現了高爐長壽高效安全生產。

表2 宣鋼1號高爐主要技術經濟指標變化

3 結語

通過技術攻關，宣鋼1號高爐通過使用長風口，縮小風口面積，優化“平臺＋漏斗”布料模式，實現了高爐開爐以來最好的生產狀態，產量水平實現了歷史性突破，指標也有了較大幅度的提高。