錢 堃

（新余鋼鐵股份有限公司，江西 新余 338000）

摘 要：文章對(duì)新鋼11 號(hào)高爐提高煤比的生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)。通過采取提高原燃料質(zhì)量管理水平、調(diào)整布料制度、優(yōu)化風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能、控制爐腹煤氣量、適當(dāng)發(fā)展兩股氣流，以及使用大礦批、高風(fēng)溫、高富氧冶煉，加強(qiáng)噴煤管理和出渣出鐵管理等措施，實(shí)現(xiàn)了高爐順行，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

關(guān) 鍵 詞：高爐；提高煤比；料柱透氣性

新鋼11 號(hào)高爐（1500m³）設(shè)有22 個(gè)風(fēng)口，2 個(gè)鐵口，于2011 年12 月18 日投產(chǎn)。開爐后高爐達(dá)產(chǎn)緩慢，經(jīng)過不斷的摸索總結(jié)，逐步實(shí)現(xiàn)了爐況穩(wěn)定順行。之后高爐進(jìn)入強(qiáng)化冶煉階段，通過逐步提高富氧率增加噴煤量操作，實(shí)現(xiàn)11 號(hào)高爐煤比145kg/t 以上，燃料比基本保持不變的情況下長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)，有力降低了生鐵成本，為公司降本增效做出了積極的貢獻(xiàn)。文章通過分析11 號(hào)高爐2015 年和2016 年提高煤比、降低焦比的攻關(guān)過程，總結(jié)出提高原燃料質(zhì)量管理水平，優(yōu)化操作參數(shù)，形成合理的氣流分布，提高風(fēng)溫，加強(qiáng)噴煤管理和出渣出鐵管理，是實(shí)現(xiàn)煤比145kg/t 以上的關(guān)鍵。

1   原燃料質(zhì)量管理

煤比的大幅提高，使?fàn)t缸內(nèi)煤粉燃燒產(chǎn)生的煤氣量增加，煤氣流速變快，焦比降低后料柱內(nèi)焦窗面積減小，使得煤氣穿透料柱的能力變差，從而影響氣流分布，破壞爐況順行。所以良好的原燃料條件是實(shí)現(xiàn)增煤降焦的前提。

1.1 焦炭質(zhì)量管理

焦炭的質(zhì)量決定了高爐強(qiáng)化水平，是實(shí)現(xiàn)高爐高產(chǎn)、低耗的重要條件。縱觀11 號(hào)高爐的焦炭，整體質(zhì)量還是偏差的，如表1 所示，主要表現(xiàn)在灰分高、硫分高、M10略高、CSR 偏低、CRI 偏高，這就導(dǎo)致了高爐渣量大、硫負(fù)荷高、壓高、料柱透氣性差等問題，不利于高煤比條件下的低硅冶煉和長(zhǎng)期的穩(wěn)定順行。

從用焦配置上來看，新鋼11 號(hào)高爐使用穩(wěn)定的廠焦量較少，長(zhǎng)期處在15% ～ 30%，而用量大的外焦則由于品種多、更換快、露天儲(chǔ)存等問題，導(dǎo)致水分波動(dòng)大，質(zhì)量得不到保障。

針對(duì)此問題，我們減少了外焦供應(yīng)點(diǎn)，由四家改為三家，并且停用了水分最高、質(zhì)量最差的外焦。同時(shí)，優(yōu)化布料，高爐中心布上質(zhì)量好的廠焦，而質(zhì)量較差的外焦則布到邊緣，從而保證中心氣流的穩(wěn)定。并且采用焦丁和礦石混裝的辦法，增加礦層透氣性。

1.2 煤粉質(zhì)量管理

煤粉成分的穩(wěn)定性和噴吹的均勻性是提高煤粉置換比和燃燒率的重要因素。

成分的穩(wěn)定性要求煙煤和無煙煤合理的配比，使得水分、灰分、揮發(fā)分、硫分以及固定碳控制在合理的范圍內(nèi)，兼顧它們的反應(yīng)性、燃燒性等冶金性能，從而達(dá)到最佳配比。同時(shí)，提高煤粉的細(xì)度，越細(xì)越有利于煤粉的燃燒，為高煤比創(chuàng)造更有利的條件。

噴吹的均勻性則需要多方面的協(xié)作以及部分整改。對(duì)煤粉噴吹系統(tǒng)實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，時(shí)時(shí)把握噴煤罐壓及輸送管道壓力的變化。了解配煤情況，避免噴吹Y 值高的煙煤和強(qiáng)黏結(jié)性煤，此類煤易堵塞噴槍。此外，還需加強(qiáng)風(fēng)口巡檢力度，發(fā)現(xiàn)堵槍等異常現(xiàn)象及時(shí)處理。為了能夠達(dá)到更好的噴吹效果，我們?cè)趪姌屔隙塑浌芴幵O(shè)了螺絲旋鈕，用來調(diào)節(jié)噴煤量，噴槍插入螺絲旋鈕以固定噴槍，防止脫槍及噴槍移位。

2   操作參數(shù)和制度的管理

2.1 操作參數(shù)的控制

（1）高壓操作。為了實(shí)現(xiàn)增煤降焦，要適當(dāng)提高爐頂壓力，因?yàn)楦邏翰僮髂芨纳泼簹饫寐剩欣诘凸枰睙挘菇贡冉档汀?1 號(hào)高爐的頂壓由2015 年的0.205MP提高到2016 年之后的0.210MP。

（2）高風(fēng)溫。高爐最經(jīng)濟(jì)的熱源就是風(fēng)溫，提高風(fēng)溫?zé)o疑可以節(jié)約原燃料的消耗，更能夠彌補(bǔ)因大噴煤引起的理論燃燒溫度降低的問題。2015 年間，11 號(hào)高爐由于熱風(fēng)爐煤氣預(yù)熱器故障未使用，風(fēng)溫水平只有1190℃，這不利于煤粉的充分燃燒。2016 年更換了煤氣預(yù)熱器后，我們還對(duì)它的排水系統(tǒng)進(jìn)行了整改，增設(shè)了一個(gè)水箱，加大了儲(chǔ)水量，水箱下部增加了兩根冷排管，更有利于排出煤氣中攜帶的水分。

（3）富氧。增加富氧量使風(fēng)口前理論燃燒溫度升高，大大提高了煤粉燃燒率，富氧率每增加1%，煤比提高20 ～ 30kg/t。

如圖1 所示，2015 ～ 2016 年，隨著富氧量和風(fēng)溫的提高，煤比呈上升趨勢(shì)。富氧量由7000m³/h 提高到了8000m3/h，風(fēng)溫由1193℃提高到1211℃，而煤比則從140kg/t 提高到148kg/t，經(jīng)統(tǒng)計(jì)得出焦比有所下降，計(jì)算得出，燃料略有下行，起到了增煤降焦的作用。

2.2 上下部制度的調(diào)整

11 號(hào)高爐結(jié)合自身的爐型特點(diǎn)，適當(dāng)發(fā)展兩股氣流，即開放中心兼顧邊緣。并以爐襯溫度、冷卻壁溫度及水溫差為依據(jù)，進(jìn)行調(diào)劑。

（1）送風(fēng)制度的調(diào)整。由于噴煤量的提高，高爐實(shí)際風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能有所增加，風(fēng)口前煤粉燃燒產(chǎn)生的爐腹煤氣量大幅增加，這對(duì)于焦炭質(zhì)量欠佳的高爐來說是個(gè)不小的考驗(yàn)。針對(duì)此問題，我們采取了擴(kuò)大風(fēng)口面積的措施，7 號(hào)風(fēng)口小套由原先Φ100×520（內(nèi)徑100mm，長(zhǎng)520mm）改為110×555，風(fēng)口面積由0.191m² 增加到0.193m²，風(fēng)口面積的增加大大降低了系統(tǒng)的阻力，為富氧噴煤等強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造了有利的條件。此外，根據(jù)爐襯溫度及冷卻壁溫度顯示，7 號(hào)風(fēng)口上方，高爐20m 及21m處溫度偏高，邊緣氣流偏強(qiáng)，為此把7 號(hào)短風(fēng)口改為長(zhǎng)風(fēng)口，即520mm 改為555mm，增加了回旋區(qū)的深度，有利于進(jìn)一步吹透中心，強(qiáng)化中心氣流。

（2）裝料制度的調(diào)整。通過優(yōu)化裝料制度，從而改善煤氣流的分布。隨著煤比的提高，焦炭量減少，礦焦比增加，使得料柱的透氣性變差，再加上爐腹煤氣量的升高，使得氣流吹透中心變得困難。對(duì)此，采取了兩點(diǎn)措施：首先，擴(kuò)大礦批。由34t 增加到36t，確保了合適的焦層厚度，增大焦窗面積，同時(shí)減小了氣流通過礦石層與焦炭層之間的界面效應(yīng)，系統(tǒng)阻力變小；其次，通過改變布料，發(fā)展兩股氣流。由O³⁹₃³⁷₃³⁵₂³³₂C³⁹₂³⁷₂³⁵₂³³₂³⁰₂變成O^37.5₃^35.5₃^33.5₃C^37.5₂^35.5₂^33.5₂^30.5₃，減輕邊緣和中心，同時(shí)疏導(dǎo)中心氣流，形成合理的兩股氣流，有效的提高了煤氣利用率。

2.3 爐溫和堿度的控制

減少爐溫和堿度的波動(dòng)是高爐增煤降焦的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。在11 號(hào)高爐日常操作中，要求[Si]0.30% ～ 0.50%，[S]0.025% ～ 0.040%，R₂1.18 ～ 1.22， 鐵水物理熱1480 ～ 1510℃來控制。爐溫的調(diào)節(jié)采取固定焦炭負(fù)荷，調(diào)節(jié)煤量的方式。我們對(duì)焦炭的水分時(shí)時(shí)調(diào)控，取樣測(cè)水分，從而找準(zhǔn)中心負(fù)荷，穩(wěn)定爐溫。堿度的調(diào)節(jié)參考燒結(jié)礦化驗(yàn)成分，并結(jié)合[S] 和[Si] 的匹配程度以及渣鐵物理熱，經(jīng)過一系列的探索，取得了長(zhǎng)期的穩(wěn)定。

2.4 爐前出鐵管理

爐前渣鐵出凈程度對(duì)爐溫以及煤氣流分布的穩(wěn)定性有著十分重要的影響。我們?cè)诖_保合適的鐵口深度、穩(wěn)定的打泥量、穩(wěn)定的出鐵時(shí)間的情況下，適當(dāng)縮短了鐵間間隔時(shí)間，由原來的每天12 爐鐵改成13 爐鐵，及時(shí)出凈渣鐵，有利于爐況順行，為增煤降焦創(chuàng)造了條件。

3   效果

實(shí)踐效果如表2 所示。

4   結(jié)束語

隨著原燃料質(zhì)量的逐漸變差，我們對(duì)原燃料質(zhì)量的管理日趨緊迫。即加大槽下整改力度，加強(qiáng)過篩，減少入爐粉末；改善煤粉的質(zhì)量性能，提高煤粉噴吹量和置換比；提高燒結(jié)礦質(zhì)量，優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)等，這些都是11 號(hào)高爐實(shí)現(xiàn)增煤降焦的原料基礎(chǔ)。優(yōu)化各項(xiàng)操作參數(shù)，并通過上下部調(diào)劑處理爐況，穩(wěn)定氣流分布；提高爐溫和堿度的控制水平；加強(qiáng)爐外出鐵，這些都是高爐實(shí)現(xiàn)增煤降焦的操作管理思路。

參 考 文 獻(xiàn)：

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