肖揚武 1，朱鵬程 1，郎 黔 1，黃 潤 2
（1.首鋼水鋼煉鐵廠，貴州 六盤水 553028；2.貴州大學 材料與冶金學院，貴州 貴陽 550025）
摘 要：水鋼 3號高爐 2022年7月因虧損嚴重被迫停爐控虧，為了生存必須求變將成本降下來。分析了3號高爐在 2021年中生產的實踐數據，具體分析了燒結系統、料運系統對高爐技術經濟指標的一些影響；并在確保高爐經濟用料情況下，提出了合理使用焦煤資源的有益建議。同時，水鋼鐵焦事業部積極應對，組織攻關進行了提高利用系數生產實踐，在通過改善原燃料質量、調整高爐上下部制度及提升基礎管理等工作，取得良好效果，高爐利用系數從 3.03 t/（m3·d）提高至 3.23t/（m3·d），實現了高效、經濟生產。
關鍵詞：高爐；利用系數；優化措施
水鋼3號高爐于2004年9月投產，并于 2017年 4月12日進行第一次大修投產。大修的原因為熱風爐能力不足，2020年年底開始新建 4# 頂燃式熱風爐，投用后大幅提高風溫。但因燃料比仍較高，導致噸鐵虧損大。為保水鋼不失血于2022 年6月底停爐控虧，因此強化高爐冶煉、降低噸鐵成本、提高利用系數對高爐作業區的生產意義重大。2022 年 8 月 13 日開爐以來，經過全事業部的努力恢復，通過提升技術、管理水平，從穩定外部生產條件、優化內部操作制度著手，實現 2022 年9 月 -2022 年 11 月平均日產量達到 4355t，高爐利用系數明顯提高，取得了較好的效果，如圖1所示。
當前提高利用系數的措施：提高入爐品位、實施凈料入爐、優化高爐操作優化布料創造富氧條件、提高爐頂壓力、控制爐缸活躍度、強化除鐵管理、加強設備管理和優化鐵水運輸系統等方式，通過上述方式，能夠實現利用系數和技術經濟指標的全面提升［1-6］。基于此，結合水鋼自身實際冶煉情況，不斷挖掘潛力，勇于技術創新，敢于打破傳統技術瓶頸，實現利用系數的明顯提高。
1 高爐利用系數的優化措施
1.1 提高原燃料質量
1.1.1 燒結系統
（1）穩定燒結礦質量的主要措施
①燒結配礦堅持“先實驗，后實踐”的原則，每次變配比前進行燒結杯實驗，做到吃“明白”料。
②加強原料圓盤皮帶電子秤維護管理，同時安裝聯鎖控制系統，杜絕斷料不大于 1min，提高了下料準確率。
③對四輥機腔內加擋料板，減少大于 5mm 粒級進入燒結機，提高燒結 FeO 穩定率。
④增加梭式布料機分料器，減少物料成分波動；對混合機加水管進行改造，提高混合機制粒效果。
⑤對配料室拖稱皮帶下料口進行改造，提高下料準確率；對 1# 四輥上機腔進行封堵，提高燃料粒級。
⑥混 1#、2# 皮帶打水管，使生石灰得以提前消化，提高混合料制粒效果。
⑦制作、安裝燒結機邊壓料輥，減少燒結過程中邊緣效應，提高料層厚度，從而提高燒結礦轉鼓指數。
⑧增設二次混合機加水裝置，提高混勻效果；燒結機安裝狼牙棒，改善了燒結透氣性。
⑨混勻料場實現菱形布料，改善混勻料粒度偏析，增加燒結原料穩定性。
（2）提高產量產能的主要措施
①對燒結機臺車掉頭，漏風率減小，提高上料量2kg/m。
②增設松料器，提高燒結上料量。
③對風箱增設調節閥，風箱負壓進一步合理調整，提高上料量。
1.1.2 料運系統
（1）嚴格執行槽位管理規定，細化槽位管理控制標準。
（2）對礦槽焦炭篩、燒結篩、生礦篩改造，減少了入爐粉末，增加燒結礦、焦炭“平均粒級”計算，更加全面檢測原燃料入爐粒度；對皮帶增設下料溜管，減少原燃料運輸中轉過程中的摔打，降低粉末。
（3）對槽上篦條的整治，消除異物入爐，避免高爐休、減風；安裝皮帶防雨彩鋼瓦約 1244m，避免入爐物料“淋雨”。
1.2 優化高爐操作制度及操作參數
1.2.1 優化上、下部制度及操作制度
（1）2021 年 8 月份以來，在總結前期上、下部制度調整的基礎上，對 3 號高爐風口面積進行優化調整，同時在下部制度調整的基礎上，對上部布料制度進行優化，使上、下部制度匹配更加合理，9 月份以來，爐況保持穩定順行，如圖 2 所示。
（2）為降低用礦成本，高爐大幅調整爐料結構，提高釩鈦球比例，操作制度上降低爐溫，放開對生鐵［S］的管控，同時引進新的爐溫判斷標準，即以［Si］+［Ti］表示爐溫，而不是單純的以［Si］表示爐溫。生鐵產量增加，故利用系數大幅提高。
1.2.2 優化操作參數
在保持爐況順行的基礎上優化各項操作參數，進行強化冶煉，提高利用系數。采取措施量化高爐“攻、守、退”的標準：
（1）日常操作穩定風量 3850~4000m3 /min，控制合理的鼓風動能，活躍爐缸工作狀態，同時保持焦炭冶煉強度不低于 1.200t/（m3 ·d）（如表 1 所示），若爐況有利壞變化，及時采取措施應對；
（2）重點關注水溫差、爐缸側壁及爐芯穩定變化情況，穩定水溫差不大于 5℃，在此基礎上擴大礦批、提高焦炭負荷；
（3）提高富氧率，2022 年 8 月開爐以來富氧率由3.20%提高至5.43%（富氧量從10000m3 /h調整為16000m3 /h），提高富氧率是強化冶煉的有效措施，富氧率提高后冶煉強度由 1.180t/m3 ·d 升高至 1.259t/m3 ·d，目前保持1.250t/m3 ·d 左右的較高水平，具體如圖 3 所示 。
（4）提高風溫使用水平，在開爐恢復爐況達產后全用風溫，在保持高風溫的同時，盡可能提高煤比，進一步強化冶煉。
（5）增強工長操作爐溫意識，確保鐵水物理熱不低于 1410℃，確保爐缸熱流充分，同時摸索適宜的爐渣鎂鋁比，總結為控制爐渣鎂鋁比 0.55~0.65，并堅持執行。
1.3 加強基礎管理工作
1.3.1 加強爐內技術管理
對爐內等關鍵崗位操作人員進行針對性的培訓，開展爐況專業會、分析會，加強專業人員技術和工作經驗交流，相互取長補短，不斷提高操作技術水平，同時嚴肅工長操作紀律，嚴格按照操作制度和標準作業，加強對應急預案的學習，提高工長操作的預見性、異常及突發工況的處理能力。
1.3.2 強化爐前作業管理
組織爐前技師、班組長等研究爐前操作改進措施，對提高鐵口一次貫通率、控制出鐵間隔時間、穩定鐵口打泥量等進行攻關，同時修訂爐前鐵產量管理考核規定，激勵爐前各班組搶放渣鐵的意識，有效保證爐前渣鐵出凈。
1.3.3 提升大系統穩定
堅持點檢定修工作，新點檢制度的開展，完善點檢表，有利于設備分級管理，進一步完善設備功能，強化隱患治理；精確實施定修項目，每次定修時對照周期執行，確保定修質量達到定修周期，降低檢修勞動強度，同時認真落實和做好備品備件管理，做好機旁備件與三級庫房備件的管理工作，消除設備耽誤。
2 效果分析
3 號高爐通過對原燃料質量、高爐操作以及基礎管理等工作提高技術、管理水平，實現了利用系數提高的預期效果。2022 年 1—6 月入爐品位 55.38%、利用系數3.034t/（m3 ·d），8—10 月份入爐品位 54.00%、利用系數3.226t/（m3 ·d），品位下降 1.38%，利用系數上升 0.192%， 平均日產量提高了 260t。如圖 4。
4結 語
水鋼 3 號高爐圍繞保持爐況長期穩定順行，通過提升原燃料質量、高爐操作以及各項基礎管理工作，從技術上、管理上采取措施，確保大系統穩定是高爐利用系數提高的基礎。
（1）在原燃料的管理上，做好精料工作，讓高爐吃“明白料”。對燒結配礦堅持“先試驗，再實踐”的原則，持續做好燒結杯、試驗，指導優化配礦，提高原燃料質量。
（2）高爐操作上，堅定“上穩下活”的操作方針，結合生產條件變化，保持上、下部制度合理匹配，同時適當下壓爐溫，做好爐況“攻、守、退”工作。
（3）基礎管理工作是確保煉鐵大系統穩定的重要環節，通過提升基礎管理工作，消除無計劃的生產、設備、操作耽誤，才能實現高爐利用系數的提高。
參考文獻
［1］鄭林，潘玉柱，徐益軍，等.湘鋼 1# 高爐爐況波動與快速恢復探討［J］.金屬材料與冶金工程，2024，52（1）：30-34.
［2］張紅斌，劉林勇，張偉業.提高首鋼長鋼 8 號高爐利用系數的生產實踐［J］.山西冶金，2023，46（6）：151-153.
［3］王麗敬，胡支濱，韓陽，等.高爐利用系數提升的鼓風制度自適應調控模型研究［J］.冶金自動化，2023，47（2）：57-65+ 88.
［4］王雪峰，李偉偉，華建明，等.2021 年我國 3800m3以上大型高爐生產情況簡析［J］.煉鐵，2022，41（6）：31-36.
［5］徐飛.寶鋼 4 號高爐高利用系數低燃料比生產實踐［J］.煉鐵，2021，40（6）：1-5.
［6］孟繁超，邵磊，鄒宗樹.高爐焦炭反應性與含鐵爐料還原性的匹配［J］.材料與冶金學報，2020，19（4）：253-258.