王天球¹ ，李永恒¹ ，王文鵬^1，2，王常路¹ ，強 超¹

（1. 承德建龍特殊鋼有限公司，河北 承德 067299 ；2. 河北省半鋼水冶煉高潔凈高品質特殊鋼重點實驗室，河北 承德 067032）

摘 要 ：高爐冶煉中煤氣流的問題，歷來受到高爐操作者的重視，特別是穩定的中心氣流，對爐況的長期穩定順行起著至關重要的作用。本文就承德建龍 2 號高爐爐役后期，通過逐步調整布料制度、送風制度，引導中心氣流，產量指標進一步提升，進行總結和分析。

關鍵詞 ：中心氣流 ；指標

承德建龍 2 號高爐，爐容 650m³ ，屬釩鈦礦冶煉，爐頂設備為并罐無料鐘。2020 年 8 月 20 日起，受并罐偏析、原料條件變化及爐役后期爐型侵蝕影響，爐況開始頻繁崩滑料，中心氣流消失，出現管道、懸料等惡性爐況，高爐運行狀況明顯變差，產量、指標下滑較多。經過生產操作人員分析討論和生產實踐，2 號高爐通過定時倒罐、中心加焦、調整布料角度檔位、縮小風口面積等措施，確保中心氣流，至 2020 年 10 月 1 日爐況逐步趨于穩定，產量及相關指標回升，并實現了 11 月 29 日安全停爐。

1  爐況演變過程

1.1 并罐偏析影響

并罐高爐料流在喉管中容易產生偏行，而料流中心在溜槽的底面落點隨溜槽的轉動呈橢圓形變化，這樣就導致了爐料在圓周上的軌跡偏析和料流量偏析，如圖 1 所示。

實際上由于爐料的這種運動特點使得爐料在爐喉的分布軌跡不是正圓而是一個近似的鴨蛋形 ^[1]，如圖 2a 所示 ；考慮到爐料的下落時間實際料流軌跡變化會有一個偏轉角的變化（溜槽順時針旋轉），如圖 2b 所示。

1.2  原燃料變化

2020 年 8 月中旬開始，為進一步減低鐵水成本，調整高爐入爐原燃料，高爐用焦炭結構由 50% 一級 +50% 二級，逐步調整為 100% 二級焦炭。為降低高爐返礦率，槽下燒結礦 2 套篩底由4mm 下調為 3.5mm。焦炭結構調整加之入爐含粉增加，入爐原燃料條件變差。

1.3  爐役后期爐型變化

2 號高爐為 2011 年大修，爐頂為并罐無料鐘，至 2020 年 8 月爐襯圓周不均勻侵蝕非常嚴重，耐材已侵蝕殆盡，基本靠冷卻壁掛渣皮維持生產，邊緣氣流分布不均（見圖 3），控制難度較大，且探尺頻繁出現崩滑料（見圖 4）。

2  氣流調整過程

2.1 減少料面偏析，維持合理操作爐型

2 號高爐爐頂上料設備為并罐無料鐘，并罐無料鐘布料時，存在 ：落點偏析、流量偏析、粒度偏析和堿度偏析等，不規則的倒罐周期及爐型的不規則雙重影響，造成邊緣氣流不穩，中心氣流弱，易受并罐效應影響出現局部邊緣管道。

為減小偏析，調整氣流，改善爐況，9 月 2 日上部裝入制度通過每批料抽取總焦批的 8% 焦炭量，間隔 11 批，以溜槽最小角19°布至中心，即引導中心氣流，同時在加中心焦的同時，也相應進行了倒罐操作。此項調整后，中心氣流逐步顯現，爐況穩定性較之前明顯好轉，難行崩料次數減少，但整體爐況未達到理想順行狀態。

2.2 優化布料制度，穩定中心氣流

高爐煤氣流的分布既是高爐各項操作制度的綜合體現，也是制定各項操作制度的依據，合理的煤氣流分布是高爐保持長期穩定順行的前提，主要包括 ^[2] ：

（1）高爐保持長期的穩定順行，高爐的適應性較強。

（2）良好的透氣性，風壓穩定，風量風壓匹配，下料均勻，爐缸活躍。

（3）與高爐冶煉強度相匹配的穩定的煤氣利用率。

（4）形成穩定均勻的操作爐型。

為進一步改善煤氣流分布，2 號高爐上部調整布料矩陣，找準布料起始點，實現布料平臺加漏斗的特點。9 月 2 日，上部裝料制度逐步進行調整，每一步勤觀察氣流分布，以穩定中心氣流為目標。具體調整如表 2。

根據煤氣流分布調整布料矩陣后，中心氣流逐步趨于穩定，整體產量及指標達到正常計劃值。

2.3 優化送風制度，控制合適的風速和鼓風動能

合理的送風制度是高爐長期保持穩定順行的根本，2 號高爐屬釩鈦冶煉，中心不易吹透，為了確保一定的爐腹煤氣量和回旋區大小，需要合適的風速和鼓風動能。過低的風速會導致爐缸不活躍，死料柱肥大，透氣和透液性下降，爐前作業困難，見渣率降低，高爐透氣性惡化等影響高爐穩定順行的現象產生。

為此下部縮小風口面積，提高鼓風動能，發展中心氣流，9月 27 日，將氣流相對發展的方向的 2#、4# 風口直徑由 φ115 調整為 φ110，風口面積由 0.01582 調為 0.01565, 相應鼓風動能升高300。

2.4 上下部調整后，中心氣流穩定，爐況指標回升

經過近一個月的上下部逐步調整，中心氣流穩定，爐缸工作活躍，壓差降低約 5kPa，產量指標在完成原計劃 2230 噸 / 日的基礎上，又增加約 50 噸 / 日。圖 1 是 2 號高爐各項措施調整前后計劃產量和實際產量的對比。

3  結語

高爐爐役后期，爐墻侵蝕嚴重，保證穩定的中心氣流，是高爐穩定順行的基礎。中心氣流發生變化，還原、預熱波動，熱量水平變化，加劇了爐況的不良傾向，進而影響順行等其他問題。承德建龍 2 號高爐爐役后期，通過定時倒罐、中心加焦、調整布料角度檔位、縮小風口面積等一系列措施，確保中心氣流，最終使爐況恢復正常，經濟技術指標得到進一步提升。

參考文獻

[1]  劉云彩 . 高爐并罐式無鐘爐頂的均勻布料法 . 鋼鐵，1993（4）：5-10.

[2]  張龍來，林成城 . 大型高爐穩定控制技術探討 [J]. 寶鋼技術，2011（2）：1-5.