韶鋼8號高爐低風溫生產實踐

毛 佳，詹開洪

（寶武韶關鋼鐵煉鐵廠，廣東 韶關 512000）

1 風溫降低的原因

8號高爐投產至今，熱風爐出現不同程度的隔墻掉磚，垮塌，燒穿，部分砌磚及耐材落入燃燒器，堵塞燃燒器，使燒爐更加困難，風溫水平逐步降低。風溫趨勢見圖1所示，圖2，圖3為3#熱風爐火井靠東邊的眼角處有隔墻燒穿現象，大量格子磚堆積在爐底，爐箅子支撐柱傾斜。

圖1 風溫趨勢

圖2 3號熱風爐火井隔墻穿

圖3 3號熱風爐大量格子轉堆爐底

2 低風溫條件下的操作對策

2.1 改進熱風爐操作、輪流修復損壞的熱風爐

8號高爐2號高爐熱風爐和1#熱風爐輪流退出維修，所有閥門下盲板，其中1號熱風爐由內燃式改造成頂燃式熱風爐，在此期間只有三座熱風爐“兩燒一送”維持生產。在保證安全的情況下，優化改進熱風爐操作盡量保證風溫水平。

熱風爐換爐盡可能按時進行，防止送風時間過長，導致熱風爐熱量損失過大，導致無法燒爐。熱風爐采用人工手動燒爐，盡可能地大燒，有效利用燒爐時間。

當熱風爐一燒一送時，熱風爐煙氣量少，應關閉預熱器旁通閥，減少煙氣熱量損失。當煤氣壓力影響高爐生產時，應及時匯報調度，要求提高煤氣壓力，保證熱風爐燒爐煤氣量。高爐有休風機會時，在不影響燒爐的情況下，盡可能進行熱風爐的燒爐，使熱風爐儲備足夠熱量，滿足高爐生產。

2.2 加強原燃料質量管理

合理的爐料結構和精料是高爐生產獲得高產、優質、低耗、低成本的重要因素。精料是高爐冶煉的基礎，用“七分原料三分操作”或“四分原料三分設備三分操作”來說明精料對高爐生產的決定性影響，努力做好精料“七字方針”（高、熟、凈、小、勻、穩、熔）。韶鋼8號高爐在不懈努力下，做到入爐品位提高，做好入爐料成分的穩定工作，提高了原燃料的強度并優化粒度組成，提高了入爐料的冶金性能，有效控制入爐礦石的有害雜質含量，使原燃料水平有了大的改善，為高爐的穩定順行打下了堅實的基礎。

2.3 對高爐操作制度進行調整

低風溫冶煉會造成風速、鼓風動能大幅度降低，風速降低后，中心氣流不足導致向爐缸中心部分滲透的煤氣量減少，爐芯帶溫度降低，極易造成爐缸中心堆積，同時邊沿氣流發展，爐身渣皮不穩，脫落頻繁，也對高爐順行不利。為此，重點調整了高爐布料制度、送風制度，使上下部制度匹配合理，應對低風溫對高爐產生的負面影響。

2.3.1 裝料制度的調整

高爐裝料制度取決于原燃料條件、爐型狀況、爐役時期等，應根據爐況反映的實際情況選擇最適宜的裝料制度，使爐況順行與煤氣利用獲得最佳配合。

（1）批重的選擇：批重的大小由爐容、原燃料質量、高爐順行情況等決定。批重的大小對爐料在爐喉分布影響很大。小批重布料不均勻，邊緣和中信氣流不穩定，煤氣利用差。大批重加重中心疏松邊緣，軟熔帶氣窗增大，有利于改善高爐透氣性，韶鋼8號高爐經過不斷的摸索礦石批重基本維持在85～90t。

（2）料線的選擇：料線是指爐喉鋼磚上沿距料面的距離。布料角度不變的情況下，改變料線的高度決定了爐料的落點，若爐料的落點不碰撞爐墻，提高料線，落點離爐墻越遠，反之越近。日常操作中為了減少變化因素的個數，操作中一般不改變料線而是靈活運用溜槽布料角度改變料的落點。特殊情況下，高爐在爐況不順，透氣性差，氣流引導受阻，可適當降低料線，使整個料柱高度變矮，達到減少料柱對氣流助力的目的。八號高爐經過不斷的研究探索合理料線高度為1.5m。

（3）布料角度的調整：中心和邊緣氣流的穩定是高爐長期穩定順行的基礎。布料方面一要確定中心和邊緣布料量的穩定，二要避免質量差的料集中到中心和邊緣。通過不斷地研究、探索，在原有布料矩陣框架基礎上不斷調整，最終布料角度穩定在如圖4所示。

圖4 布料角度

在發展中心氣流的同時兼顧邊沿氣流，使煤氣利用率穩定在48.4%左右，燃料比穩定在507kg/t。

2.3.2 送風制度的調整：

（1）提高鼓風動能：足夠的風速和鼓風動能，維持合適的風口回旋區深度，使爐缸初始煤氣分布合理，為高爐順行創造條件。經過摸索，研究現目前合理的風口布局如圖5所示。

圖5 風口布局圖

（2）控制適宜的的理論燃燒溫度：適宜的理論燃燒溫度，應該滿足高爐正常冶煉所需要的爐缸溫度和熱量，保證液態渣鐵的充分加熱和煤粉的充分燃燒及還原反應的順利進行。隨著風溫的下降，熱風帶入爐缸的熱量減少，理論燃燒溫度下降，渣鐵物理熱不足，流動性變差，局部氣流發展，高爐透氣性變差。據計算每100℃風溫影響理論燃燒溫度80℃，富氧率每增加1%理論燃燒溫度提高40℃，煤比每增加10kg/t理論燃燒溫度下降25℃。為了控制合適的理論燃燒溫度，八號高爐通過大富氧提高理論燃燒溫度，富氧量由以前的12000m3/h提高到21000m3/h，富氧率由2.7%提高到4.9%左右，從而保證了理論燃燒溫度在2100℃～2300℃。現將八號高爐實際生產中的理論燃燒溫度與風溫、噴煤、富氧、煤氣利用率之間的關系如下表所示。

表1 各操作參數關系

（3）提高頂壓：提高爐頂壓力，壓頭損失降低，煤氣速度降低，特別是邊緣降低的幅度較大，從而促進邊緣氣流發展，因此爐頂壓力增加較大時，應適當縮小風口面積；提高爐頂壓力，煤氣在爐內停留時間延長，有利于還原反應進行，也有利于焦比降低；提高爐頂壓力，由于壓頭損失降低，流速減慢，作用于爐料的浮力也相應降低，爐料比較容易下降，因而有利于爐況穩定順行。頂壓從2019年4月開始逐步從223kpa提高至237kpa。

2.4 加強爐前出鐵管理

面對低風溫冶煉，爐前能否及時出凈渣鐵，顯得尤為重要。首先狠抓炮泥質量，炮泥強度逐步提高，保證足夠的出鐵時間。鐵水流速基本控制在6t/min，出鐵時間120±10min，有利于出干凈渣鐵，降低了因憋渣鐵導致爐況失常的概率，確保爐況穩定順行，同時減少了出鐵頻次，降低了爐前的工作強度。其次，優化爐前操作，合理使用開口機鉆頭大小，穩定鐵口深度在3600mm到3900mm，掌握一定打泥量，確保不跑泥并達到規定深度，操作上做到四班統一操作。最后，加強開口機和液壓炮兩大設備的點檢和維護，大大降低了故障率。爐前出鐵至關重要，抓好爐前出鐵工作是高爐正常生產的保障。

2.5 優化設備管理

設備的正常運行是保證高爐穩定順行的前提條件，尤其是熱風爐兩燒一送，低風溫冶煉期間，設備的正常運行尤為重要。2019年8月1號熱風閥多次受掉磚影響，關不嚴，多次休風處理，嚴重影響爐況及指標。2020年2月爐頂主排壓閥多次出現信號故障，虧料嚴重，爐內多次大幅減風，影響爐況穩定，及工藝指標。為吸取多起設備故障的經驗教訓，進一步強化關鍵設備的點檢工作，維檢作業人員細化和完善了設備的點檢和維護制度，大大提升了設備系統的保障能力，為高爐穩定順行創造了條件。

3 結語

熱風爐雖長期采用兩燒一送的送風模式，風溫水平由1130℃逐步降低至1040℃，但通過采取上述對策，韶鋼8號高爐在低風溫冶煉條件下，高爐生產維持了穩定順行和高效，且各項技術經濟指標得到了改善。

表2 8號爐主要計算經濟指標