王銳

（陜西龍門鋼鐵集團煉鐵廠，陜西韓城 715405）

摘要：本文主要論述了龍鋼4#高爐在應用“中心取焦”后，高爐冶煉過程出現(xiàn)的一系列波動、失常、以及對應的措施、調劑思路進行分享探討。

關鍵詞：中心取焦；失常；恢復順行

1  前言

龍鋼4#高爐有效容積1800m³，設置26個風口，兩個鐵口，本高爐采用國內大型高爐先進技術，其中有皮帶上料、PW型串罐式無鐘爐頂、爐喉熱成像儀、密閉式軟水循環(huán)冷卻系統(tǒng)、高爐料面激光探測儀\無塵式出鐵及供料配套環(huán)保設施、廢氣環(huán)保在線監(jiān)測、成熟的先進高爐管理經驗等。

該爐于2009年1月順利開爐，2018年2月27日停爐中修，于2018年4月10日點火送風，并快速達產達效，通過科學的系統(tǒng)精細化管理，堅持以穩(wěn)定、順行、高產、低耗、清潔能源生產的目標，爐內爐外兩手抓，團隊竭盡努力，各項指標不斷突破歷史記錄。

4#高爐自投產后一直采用中心加焦技術，高爐開爐裝料角度采用激光料流軌跡探測角度為依據(jù)，通過摸索布料規(guī)律后校正角度達到了合理的煤氣流分布，高爐實現(xiàn)了長周期的穩(wěn)定、順行，各項指標也得到了很大的突破，但隨著行業(yè)低成本冶煉的戰(zhàn)略實施下，大環(huán)境的不斷優(yōu)化原燃料結構，出現(xiàn)原燃料理化性能下滑的狀態(tài)，中心加焦技術在進一步強化冶煉后出現(xiàn)了一定程度的限制，4#高爐在此原燃料質量的基礎上，穩(wěn)定中心和邊緣兩股氣流，通過與國內先進企業(yè)多次的對標學習，經過研究與論證開始實施逐步取消中心加焦，但在實踐過程中也出現(xiàn)波動、煤氣流失常、后經過認真的總結對癥調劑很快扭轉，緊密注意爐型的變化，實行大高爐趨勢化管理，達到穩(wěn)產增產取得良好的效果，同時給多種模型下的操作制度積累豐富的經驗。2019年4號高爐指標見表1

表1　2019年6-12月份煉鐵4號高爐技術指標報表

2  操作調整

2.1調整前期爐況運行主要參數(shù)如表2。

表2　高爐主要參數(shù)

2.1.1調整前

中心加焦裝料制度C^39.1₃^37.4₃^35.6₂^33.5₂^31.1₂^28.5₂¹³₄O^39.1₃^37.4₃^35.6₃^33.5₂^31.1₂ 通過對調整前邊緣與中心爐喉熱成像在線跟蹤、爐墻各層溫度、水溫差及爐芯溫度的綜合分析判斷，邊緣氣流相對較重，中心開放。要取消中心加焦必須要適當疏松邊緣氣流來保證煤氣出路。

2.1.2 調整過程：

（1）第一次調整：2020年1月3日開始調整裝料制度為C^38.5₃^36.8₂^35.0₂^32.9₂^30.5₂^28.1₂^25.1₂^21.1₂¹⁶₂ O^38.5₂^36.8₃^35.0₃^32.9₂^30.5₂^28.1₂  礦焦角同縮增加中心焦過渡檔位，中心向外環(huán)過渡，適當控制壓差，礦批減小至55t，負荷4.30改善料柱透指，調整后密切關注系統(tǒng)溫差、及爐墻各層溫度的變化防止邊緣氣流過分發(fā)展影響高爐長壽。

爐況反應： 1月4-9日，壓量基本穩(wěn)定，透指較好，下料順暢，本體溫差有上升由3.0℃上升至5.6℃，熱成像觀察邊緣氣流發(fā)展，爐芯溫度略有下降趨勢，爐溫波動大。

（2）第二次調整：1月9日，參考第一次調整的情況，裝料制度調整為C^39.1₃^37.4₂^35.6₂^33.5₂^31.1₂^28.7₂^25.7₂^21.7₃O^39.1₃^37.4₃^35.6₃^33.5₂^31.1₂ 礦焦角同擴大，減少礦平臺使礦帶變窄，擴大中心無料區(qū)，外移中心焦至過渡檔位，運行兩個冶煉周期后逐步加風至415kpa，風量3500m³/min，頂壓235kpa，放開壓差至180kpa，通過提高風速來打開中心，全風口面積0.2559m²風速230m/s。

爐況反應：運行至1月10日中班，從熱成像觀察中心氣流較弱邊緣發(fā)展的征兆，本體水溫差溫差未有明顯升高趨勢5.0~5.5℃左右，下料基本順暢，壓量關系在出鐵前后有波動。

（3）第三次調整：通過兩日運行情況綜合分析，爐況穩(wěn)定性較前期下降，且風量有萎縮，攻關小組經過謹慎商討后，決定采用了外廠同級別高爐中心取焦效果較好的經驗技術，于1月11日~12日調整裝料制度為C^39.0₃^37.5₂^35.5₂^33.5₂^31.0₂^28.5₂^25.5₂O^38.5₂³⁷₂³⁵₂³³₂^30.5₂^28.0₂ →C⁴⁰₃^38.5₂^36.5₂^34.5₂³²₂^29.5₂^26.5₂ O^39.5₂³⁸₂³⁶₂³⁴₂^31.5₂²⁹₂，（注：此裝料制度角度偏離了開爐探測料流軌跡角度）料線1.5m提至1.3m，去掉原過渡焦炭檔位，中心物料區(qū)再次擴大，礦焦角同推0.5°適當抑制邊緣，參數(shù)調整堅持了原思路進一步提高風速，用于打開中心，考慮原燃料實際情況，縮小礦批至42t，負荷4.0，輕料快跑，適當降低煤比，改善料柱透指，提高富氧量至12000m³/h，使高溫區(qū)位置下移，目標料速8批/h。

爐況反應：經過調整后初期，下料偶有較小幅度的滑尺，壓量關系在出鐵前后較為敏感，觀察中心氣流大而發(fā)散，邊緣氣流出現(xiàn)不穩(wěn)定有局部氣流，本體溫差升高至6.0，爐芯溫度開始呈下降趨勢，爐墻溫上部溫度東南西南溫度升高無規(guī)則波動，此階段下隨著上部裝料制度的調整，爐型發(fā)生變化，以多觀察，量化調劑為主，加強爐前出鐵管理，狠抓原燃料篩分，維持此階段運行。1月18日由于受爐頂關鍵設備質量問題帶來的故障，高爐被迫休風4小時檢修處理，休風前期渣鐵溫度充沛，爐況穩(wěn)定，于23:00堵6個風口，恢復至全風80%階段時，出現(xiàn)第一次崩料管道行程，東南方向料面吹翻，隨后1月19日全天共計崩料管道行程4次，順行徹底遭到破壞，煤氣流失常，爐墻各層溫度大幅度波動，爐墻8、9段部分測溫點逐步出現(xiàn)呆滯，東南方位上部出現(xiàn)粘結，渣鐵溫度急劇下行，爐況進一步惡化，17；30難行懸料，停煤停氧，減風至150kpa以下崩料，料線5米，且3個尺偏差較大，對于爐況出現(xiàn)的失常狀況分析為，在調整過程中造成邊緣負荷偏重而中心氣流未達到順暢，頻繁吹翻后爐墻上部出現(xiàn)局部粘結，對此采取集中加焦4批改全焦一個冶煉周期進行恢復，并調整裝料制度為C^38.5₃^36.8₂^35.0₂^32.9₂^30.5₂^27.9₂^25.1₃O^38.5₂^36.8₃^35.0₃^32.9₂^30.5₂  （恢復開爐探測的等圓料流軌跡角度）按風量操作放緩恢復節(jié)奏，適當提高爐溫控制生鐵含[Si]0.40~0.50%，物理熱＞1495℃降低渣堿[R₂]至1.10~1.15，按照風速達到240m/s，開始開風口，經過36小時恢復，爐況逐步恢復至全風，礦批50t負荷4.33，中心氣流徹底打開，邊緣氣流適宜，爐芯溫度逐步回升，爐況得到扭轉，達到進一步強化的基礎。

3  調整效果

經過一周時間的穩(wěn)固，2月份第一周各項指標得到很大的突破，如表3：

通過中心取焦在4號高爐成功的應用，對比前期各項指標，可以看出在提高冶強的過程中，日產量較前期得到大幅提高的同時，燃料比、焦比穩(wěn)中下降，達到了本次調整后的目標。后續(xù)在爐型進一步規(guī)整，原燃料不斷的優(yōu)化改善，結合料面探測儀在爐喉截取的成像，將探索中心取焦后適宜本高爐的平臺寬度+漏斗深度，進一步深挖指標潛能，達到行業(yè)領先水準。

4  結語

1、4號高爐取消中心加焦成功是在開放邊緣氣流導致爐墻粘結的特殊爐況下取得的，但取消中心焦料制的準備過程中，放邊和縮小角差應是必不可少的步驟。

2、在適應取消中心加焦料制的過程時，調整上部裝料制度較頻繁，沒有足夠的爐況觀察期又調整上部布料角度，易加劇爐內氣流分布的不穩(wěn)定，加大爐況判斷與處理難度，取消中心加焦料制不成功的主要原因是:料制的調整時間間隔過短，加劇爐內氣流分布的不穩(wěn)定。

3、在大高爐崛起的先進技術環(huán)境下，必須遵循科學、相信科學數(shù)據(jù)化在逐步替代經驗技術化，在本次實踐過程中就會更好達到彎道超車。

4、關于爐內兩道氣流的匹配關系，采用取消中心加焦料制氣流分布應保證中心氣流為主，適當?shù)倪吘墯饬鳛檩o，在本次調整過程中爐況一度出現(xiàn)失常也充分證實了這一點，。

5、實踐中導致爐墻粘結需要一個度的衡量，這仍需要我們進行大量的工作來把握,。

6、在取消中心加焦調整過程中需要密切關注爐墻溫度的變化，特別是爐身上部的水溫差和熱流強度，本體溫差在3.0~4.0℃為宜。超出這個范圍就得注意氣流分布是否穩(wěn)定合理。

7、在改善中心取焦后中間環(huán)帶煤氣利用差的問題上，結合爐況實踐狀態(tài)，4號爐大膽嘗試增加礦中焦丁的混入量，適當減小焦炭/焦丁比值，噸鐵焦丁比由45kg/t增加至65kg/t，在皮帶運礦過程中經過時間計算定位混入焦丁，使其步入中間環(huán)帶，達到改善中間環(huán)帶煤氣利用差的問題，實驗階段效果初顯。

8、結合料面探測儀在爐喉截取的成像，下一步將探索中心取焦后適宜本高爐的平臺寬度+漏斗深度，做為重要課題，進一步深挖指標潛能。

參考文獻

[1]  《高爐煉鐵生產技術手冊》周傳典 主編

[2]  《高爐煉鐵500問》 郝素菊 蔣武峰等

[3]  《高爐煉鐵工藝及計算》 成蘭伯 主編