呂志敏

（河鋼集團宣鋼公司煉鐵廠，河北宣化075100）

摘 要：目前宣鋼1號高爐已經處于爐役末期，爐缸炭磚溫度升高，威脅安全生產，風溫偏低，爐況順行程度差，影響技術經濟指標的改善。通過研究、探索，不斷上下部調劑，改善了爐況順行程度，較好地解決了強化冶煉與安全生產、低風溫和降耗的矛盾，提高了生鐵產量，改善了技術經濟指標，達到了安全、低耗、高產的目的。

關鍵詞：上下部調劑；護爐；低風溫；指標改善

1  宣鋼1號高爐概述

宣鋼1號高爐，有效容積2 500 m³于2008年3月15日點火生產,至今生產接近11年余,單位爐容生鐵產量8 057 t/m³，爐役處于末期階段,冷卻壁水管破損23根，造成爐型難以控制，爐況順行程度差，爐缸炭磚溫度階段性升高，威脅安全生產。2010年7月?lián)綗D爐煤氣后，由于轉爐煤氣含塵量遠遠高于高爐煤氣,造成了 2017年10月份以后風溫下降,影響高爐強化冶煉。為了處理護爐和提高產量、風溫和降耗的矛盾，宣鋼1號高爐積極調整下部送風制度，并日趨合理,在此基礎上，擴大礦批、調整布料矩陣，較好地解決了強化與護爐、風溫與降耗的矛盾。

2  提高風量及產量

2018年市場形勢較好,公司要求提高產量。宣鋼1號高爐通過提高風量，提高頂壓，進行強化冶煉，風量提高了 100~150 m³/min。提高風量后，為控制爐內氣流流速，提高頂壓25-30 kPa,擴大礦批至70 t，增加礦層厚度,穩(wěn)定氣流分布，爐況順行程度改善，提高煤氣利用率。2018年生鐵產量總計2 137064 t,較2017年產量增加197 682 t,取得了顯著的效果。宣鋼1號高爐2018年日產量見圖1。

注:9月、10月、12月配合鋼軋廠檢修，宣鋼1號高爐休風率較高。

3  低風溫操作技術

2017年10月份開始，熱風爐燒爐時岀現(xiàn)煤氣阻力增大，吃煤氣能力下降的現(xiàn)象，高爐風溫水平不斷降低，由之前的1 070℃下降到最低980℃左右, 對高爐爐況和技術指標產生了較大的不利影響。經技術人員分析研究，一致認為正是由于煤氣含塵高導致格子磚通道渣化堵塞，最終使熱風爐燒爐時煤氣阻力升高，風溫降低。宣鋼1號高爐2018年風溫見圖2。

由于熱風爐造成的格子磚渣化堵塞短期內不易消除，針對低風溫的現(xiàn)狀，高爐必須調整當前的操作制度，以適應低風溫條件下的高爐正常冶煉及指標改善。

3.1  加長風口長度，縮小風口面積

風溫高能提高鼓風動能，風溫低則鼓風動能下降。風口面積0.330 3 m²縮小至0.328 5 m²,風口長度由585 mm加長至615 mm,鐵口上方風口加長至635 mm,鼓風動能達到了 11 000~12 000 kg m/s,見圖3。

3.2  風口前理論燃燒溫度控制

適宜的理論燃燒溫度應能滿足高爐正常冶煉所需的爐缸溫度和熱量。根據理論燃燒溫度經驗計算公式,風溫每降低100℃.理論燃燒溫度下降約80℃, 1號高爐風溫下降了約90℃,理論燃燒溫度降低70℃左右。為維持風口前理論燃燒溫度，爐內采取提高富氧率，由4.2%提高至5.0%,提高風口前理論燃燒溫度35℃左右，在一定程度上減小了 1號高爐風口前理論燃燒溫度降低的幅度。目前風口前理論燃燒溫度維持在2 150-2 200℃，見圖4,達到了目前大型高爐正常冶煉的中下限要求。然而富氧率的增加，一方面提高了高爐噴吹煤粉的置換比,減少未燃煤粉對高爐冶煉進程的不利影響;另一方面，富氧率的增加縮短了風口前回旋區(qū)的寬度與深度，這一不足可以通過加長風口來補償。

3.3熱制度、造渣制度的控制

高爐風口前理論燃燒溫度降低，最直接的是影響爐缸熱量的降低,爐缸熱量發(fā)生變化后，使高爐初始氣流分布發(fā)生變化，對高爐整體穩(wěn)定順行不利。因此，為保證正常冶煉所需要的爐缸熱量及合理的初始氣流,1號高爐爐溫（硅質量分數）控制由之前的0.25%~0.40%提高至0.30%~0.45%,鐵水物理熱嚴格按照1 500 ℃~l 520 ℃控制，爐渣二元堿度R₂按 1.15-1.20 控制。

3.4上部裝料制度調整

合理的裝料制度是爐況長期穩(wěn)定順行的基礎, 不僅可以維持合理的操作爐型，又能提高煤氣的利用率降低燃耗。隨著1號高爐風溫水平的降低，爐內表現(xiàn)為邊緣煤氣流發(fā)展，中心氣流減弱，爐內通過適當增加中心漏斗深度、增加邊緣礦焦比等方法來放開中心，穩(wěn)定邊緣。在這一過程當中,邊緣不能壓得太“死”也不能太“活”,否則極易造成爐墻黏結，所以需密切關注壁體溫度和水溫差的變化,發(fā)現(xiàn)跑偏時,及時調整。在下部調劑的基礎上，通過不斷的研究、探索，宣鋼1號高爐礦批68-70 t,布料矩陣維持較 多的中心焦量，保障中心氣流。

經過不斷的探索研究和調整，突破了低風溫操作技術瓶頸，降低了焦比、燃料比，其2018年焦比、燃料比變化情況如圖5所示。

4  高效綜合護爐技術

如下頁圖6所示，2018年4月16日爐缸炭磚T₅₅₉溫度升高幅度較大，由362℃升高至563℃,威脅到安全生產。由于宣鋼1號高爐已經處于爐役末期，爐缸炭磚均存在不同程度的侵蝕，所以此次護爐采取整體護爐與局部護爐相結合的方式，采取多種護爐措施,同時還要處理好護爐與強化冶煉的矛盾。

由于爐體水量已經用至最高，沒有調節(jié)余量。高效綜合護爐措施如下。

1） 提高鈦負荷，整體護爐。4月22日配加鈦礦1.5”批,25日增加至2.01/批，并PB塊礦由11%逐步減少至5%,提高鈦負荷至高于8 kg/t（Fe）以上。

2） 調整高爐操作參數。生鐵譏Si）由0.25%~0.40%提高至0.35%~0.50%,爐渣堿度提高至1.20-1.25倍，促進鈦還原,生鐵w（ s 低于0.025%,生鐵一級品率M95%,利于形成保護層。

3） 加強鐵口維護。鐵口深度控制在3.0 m至3.2 m,嚴禁潮鐵口出鐵、悶炮操作，杜絕燒鐵口，保持全風高壓堵口率,維護鐵口泥包完整。

4）堵風口護爐。4月27日爐缸炭磚厲旳溫度升高至563℃,水溫差0.5℃,熱流強度達到了 17 000 kcal/（h,m²）,休風堵27號風口，并且加長至635 mm, 送風風口面積由0.328 5 m²縮小至0.319 0 m²。 

本次護爐操作特點是：

1） 由于工藝布置特點,在2017年前高爐護爐時，提高燒結礦TiO₂、提高入爐鈦負荷進行護爐操作的同時，其它兩座高爐也提高了鈦負荷，對不需要護爐的高爐造成一定程度的影響,存在著“一人感冒，全家吃藥”的弊端。

2） 2017年之前，爐缸炭磚溫度升高至400 ℃以上時，才采取護爐措施。2018年以來煉鐵廠1號高爐或2號高爐在爐缸炭磚溫度低于400℃內并溫度上升速度較快接近400℃時,使用鈦礦護爐,重在預防。

3） 2018年護爐時鈦負荷提高至8~10 kg/t,生鐵中w（Ti）超過0.080%即可，同樣再配合其它措施，使“猛藥”變成了“緩藥”,克服了鈦負荷過高過度護爐造成高爐操作難度大的弊端。

4）由于改變了護爐觀念，針對需要護爐的高爐直接用鈦礦護爐，重在預防，使得高爐操作難度變小,對技術經濟指標影響變輕,只有堵風口風量下降時每天產量下降約200 t以內，焦比、燃料比基本沒有升高，較好地解決了護爐與強化的矛盾，護爐效果良好,護爐成本低。

經過一系列的高效綜合護爐措施后，爐缸炭磚厲毀溫度升高趨勢得到了有效遏制，轉入安全生產。此次護爐歷時23天,時間短，護爐期間、護爐結束后技術經濟指標良好，效果良好。經過一系列的綜合護 爐技術后，爐缸炭磚厲旳溫度下降,5月15日后溫度低于290℃，降低至安全范圍內，在較短的時間內消除安全隱患。

宣鋼2號高爐在爐型、原燃料條件等方面與1號高爐基本上相同,2016年5月護爐29天,產量降低800-1 000 t/d,焦比升高16 kg/t,燃料比升高26 kg/t,損失較大。與宣鋼2號高爐護爐比較，宣鋼1號高爐高效綜合護爐技術取得了成功。

5  結語

宣鋼1號高爐2018年取得了巨大進步，高爐在爐役末期、風溫水平低的情況下，通過上、中、下部操作制度的調整與匹配，較好地解決了強化和護爐、低風溫和降耗的矛盾，高爐各項技術指標也有新突破。但是，風溫比全國同類型高爐平均風溫低100℃。