宮 文 壘

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司 煉鐵廠，山東 萊蕪 271104）

摘 要：結合2018年萊鋼1 880 m³ 高爐生產實際，在自產焦炭質量下降，以及大量配加冷、熱態指標相對較差的外購焦的情況下，通過強化篩分、改善氣流分布、控制渣中鋁含量等措施，實現了高爐穩定順行，產量同比增加8.5％。

關鍵詞：高爐；焦炭質量；篩分；鋁含量

1 前 言

2018年，我國鋼鐵行業深入推進供給側結構性改革，鋼鐵企業效益明顯提升，據中鋼協統計，重點大中型企業利潤同比增長 613.6%。在此背景下，提高高爐產量意味著效益的產生，然而由于焦煤短缺和環保升級等多方面影響，萊鋼自產焦炭供應量嚴重不足，需要配加35％～60％外購焦。因為外購焦冷、熱態指標比自產焦均有較大差距，所以必須通過優化操作，降低焦炭質量劣化影響，在保證高爐順行的基礎上提升產量。

2 焦炭問題現狀

2.1 焦炭供應與質量情況

2018 全年自產焦滿足 1 880 m³ 高爐約 60％的需求量，外購焦配加比例至少 40％以上。與自產焦相比，外購焦灰分、水分、粒度、反應性等大部分理化指標都有明顯的差距。而且由于單一供應商無法滿足連續生產需求，所以至少有 2 家以上的供應商，不同品種焦炭之間也存在較大差距。表1 為主要外購焦品種與自產焦冷、熱態典型性指標對比。

2.2 焦炭質量對爐況的影響

2018 年 1 季度，外購焦 M40最低 81.9％，平均84.99％ ；M10 最 高 7.5％ ，平 均 7.15％ ，入 爐 比 例30％。高爐透氣性指數由 24.5～25 降低到 22.5～ 23，2月11日焦比被迫調整到400 kg/t后，爐況仍勉強維持低水平的順行，透指最高到23.5左右，壓差接近 180 kPa，風量離全風至少下降 400 m³ /min 左右，燃料比升高20～40 kg/t，產量降低1 500～2 000t/d，整體生產非常被動。

3 應對措施

鑒于采購焦炭質量不可控性，1 880 m³ 高爐主要通過入爐篩分、制度調整、操作優化等方法，維持高爐順行度，提高產量。

3.1 定倉入爐

保持焦炭結構穩定是后期調整爐況的基礎。根據不同焦炭進量和庫存情況，按照“單獨存放、分開入倉”的原則，固定不同外購焦配加比例（見表2），配合外購焦緩沖倉，可以保證焦炭結構相對穩定，有利于焦炭質量跟蹤；其次，外購焦打入13#、14#倉，自產焦打入15#、16#倉，嚴禁混倉。這樣就可以使粉末較少，粒度均勻的焦炭不在中心，保持中心氣流的暢通。

3.2 篩分控制

篩分是入爐控制的關鍵環節，針對外購焦炭水分不穩定、粉末多的特點，焦炭振篩的改進如下：

1）把振篩間距由 22 mm 調整為 25 mm；2）加大篩底板傾角，有效減輕因外購焦粉末量大造成的篩底板積料返料現象；3）增加篩棒長度和篩分面積，同時對篩棒加粗，減少篩棒磨斷頻次；4）分料器與篩體改為分離式，減少了篩體負荷，有效增加了振幅；5）同時振幅增加 5 mm，抵消因篩棒加粗造成的夾料現象。篩分改進后，減少合格料流失，提高了篩分質量（見表 3），更好的適應雨季水分波動的影響。

3.3 氣流分布

外購焦主要特點是粉末多，強度差，極易引起氣流堵塞，爐缸堆積^［1］。而在恢復過程中，往往采取大比例退負荷、中心加焦等引導中心氣流等措施，這就造成了死料柱體積不斷增加，爐缸縮小，堆積情況加劇。因此，通過料制調整先疏松邊緣，打通煤氣通路，再進一步引導中心的步驟，實現了邊緣、中心兩股氣流，從根本上改善了煤氣分布，為后續爐況恢復奠定基礎料制調整前后對比見表4，其次優化風口布局，保證風速和動能，1 880 m³ 高爐進風面積0.316 7 m²，鼓風動能11 000～12 500 kg·m/ s，風速260～280 m/s。

3.4 出鐵控制

1）提高炮泥質量，保證出鐵時間90～120 min。

2）把憋鐵、憋渣作為事故看待，鐵間隔≥40min，立即減風200 m³ /min，控氧1 000～2 000 m3 /h；鐵間隔每超出10 min，至少減風100 m³ /min；憋鐵狀態未消除前，高爐嚴禁加風。

3）提高和穩定渣處理能力，保證出凈渣鐵，嚴禁出現被迫堵口情況。

4）渣鐵溫度是影響爐渣黏度最明顯的因素，所以保持鐵水較高的溫度，是保證爐渣流動性的前提和基礎，1 880 m³ 高爐要求渣鐵溫度＞1 510 ℃。

3.5 Al含量控制

隨著利用系數的提高，在冶煉過程中，爐缸液面將快速上升，直接影響料柱的透氣性，使高爐表現出“憋風”現象^［2］。1 880 m³ 高爐控制渣中鎂鋁比，即 w（MgO/Al₂O₃）=0.40～0.50，w（MgO）≤8％，w（Al₂O₃）≤15％。通過提高鎂含量，抑制Al2O3對爐渣的粘稠影響，取得較好的效果。

3.6 負荷定量調劑

高爐操作采取早調、微調的原則，通過數據分析，量化不同指標對高爐影響，形成調劑標準化。避免了不必要的退負荷力度，減少過量調劑，使高爐操作有據可依。在原有順行模型的基礎上，形成一套參數標準區間集，調劑量化標準如表5所示。

3.7 及時獲取和傳遞焦炭信息

制定并實施焦炭督查管控標準化，每天統計和化驗焦炭的數量和質量情況，定期與原料部門溝通交流，全面掌握焦炭信息；發現問題第一時間通報，制定應對措施。

3.8 實施效果

截至 2019 年 1 月，外購焦比例已達到 45.2％，在質量沒有根本改善的基礎上，1 880 m³ 高爐平均日產5 185.7 t，最高月產5 460.57 t，同比增產8.5％，達到目標。

4 結 語

原則上，焦炭質量是以滿足高爐生產穩定順行為前提。但是由于市場價格、供需環境等因素，現代高爐操作往往無法滿足精料，這就要求高爐從業人員能夠立足現有條件，從內部控制入手，通過操作手段，抵消和降低外界影響。

1）高爐氣流穩定、分布合理是高爐順行的基礎，重點是控制焦炭粉末入爐和料面的分布。把較差的焦炭布在邊緣，強度較好的焦炭布在中心，有利于形成穩定的漏斗區，使中心氣流暢通集中。

2）出鐵及時出凈，爐溫熱量滿足要求是提高產量的過程中必須關注的。因為鐵水理論生產量高達3～4 t/min，大量渣鐵聚集很快就會侵入料柱縫隙，導致高風壓、高壓差。所以減風標準和時機的把握是非常重要的。

3）內部操作措施的配合實施，是可以支撐一定程度的強化冶煉。但是要兼顧良好的經濟指標，焦炭質量應從根本上保持穩定和提升。

參考文獻：

［1］ 傅燕樂.高爐操作［M］.北京：冶金工業出版社，2006.

［2］ 周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊［M］.北京：冶金工業出版社，2002.