陳春平 李稥彩 唐松濤 章銘明
（武鋼煉鐵廠五號高爐）
摘 要 本文探討了武鋼五號高爐爐況波動的主要原因，受原料條件的變化，鐵口工作異常等因素影響，高爐內部邊緣氣流不穩，造成煤氣流分布紊亂。通過上部調劑和加強鐵口維護，提高鐵口合格率等方法，爐況得以恢復。
關鍵詞 高爐 爐況 波動 處理
1 前言
武鋼五號高爐有效容積3200m3,自2007年12月大修開爐后一直保持良好的生產態勢，在高冶煉強度下取得了良好的經濟效益。五號高爐采用三燒的燒結礦（大、小燒分級入爐），使用7、8焦爐生產的干熄焦；每批爐料中配加0.5-0.8t蛇紋石，以提高爐渣中MgO含量，改善爐渣流動性；每批爐料中配加1.5-2t回用焦丁的辦法，以達改善煤氣流分布和提高煤氣利用率的目的。五號高爐采取了許多武鋼煉鐵技術上的新方法、新手段來降低生鐵成本，增加企業效益。
2 爐況波動概述
2015年1月15日白班接班槽存量大燒為3400t，小燒為1100t,大、小燒配比分別為52%、18%（五號高爐燒結礦粒度及成分見表1），布料制度為C876541 332223OL87654 34321.5OS98 22。高爐爐況穩定順行，風量6000-6100 m3/min，風量、風壓匹配良好，下料平穩無滑料等異常情況；但3號鐵口工作不正常，3號鐵口深度只有正常深度的70%，且該鐵口底子硬，難以及時打開鐵口，造成渣鐵排放不干凈，3號鐵口堵口后風壓上升，風量小幅波動，通過合理安排1號鐵口的開鐵口時間，保證1號鐵口能出凈渣鐵，未造成爐況大幅波動。該日白班槽上更換小燒皮帶，燒結上料不分級，大、小燒混上，當時認為小燒配比減少后只會發展邊緣煤氣流，不會對爐況帶來大的影響，對小燒使用量的減少帶來的影響估計不足，就沒有對布料制度進行調整，實際效果剛好相反，促進了本次爐況波動的加劇。另外，3號鐵口較長時間不正常，邊緣氣流過旺導致鐵口維護難度進一步加大，引起的3場渣鐵排放不順，在此次取消大、小燒分級的前期沒有充分考慮周全。
燒結槽存消耗完之前，高爐沒有調整相應的裝料制度和配比。白班后期大、小燒結分級料的槽存剩余不多，小燒槽存量不足時，調整裝料制度為C876541332223OL87654 33321OS98 22，調整大、小燒配比分別為59%、13%。此時3號鐵口又出現堵口冒泥，鐵口通道遭到進一步破壞，導致3號鐵口出鐵量多次不足500t（正常情況下的出鐵量在700t左右），憋爐加劇。導致五號高爐爐況在15日、16日出現波動，風壓風量不匹配、熱風壓力波動大，風量大幅萎縮，同時出現頻繁滑料現象，風量最少時只有5100 m3/min左右（五號高爐正常風量在6100m3/min），高爐被迫進行退頂壓、降低壓差操作。這次爐況波動前后的部分參數見表2。
3 處理措施
五高爐通常采用大、小燒分級入爐，各種生產條件都與之匹配。當大、小燒不分級時，將會引起高爐內部煤氣流發生變化，造成爐況不穩定。為盡快恢復爐況，五號高爐及時改變思路，對裝料制度進行調整，以調整氣流分布為主，輔以控制上料強度，采用加風減氧操作，降低冶煉強度，提高爐溫，加強渣鐵排放，盡量保持良好的爐缸狀態，避免爐缸工作失常。
3.1調整裝料制度
通常情況下，增加邊緣焦炭量，疏松邊緣，加重中心；增加中心焦炭量疏松中心 ；減少邊緣礦石量，疏松邊緣。調整裝料制度的目的是使爐內煤氣流分布合理，使中心與邊緣兩股氣流相對穩定，提高煤氣利用率，高爐生產穩定順行，最大限度地提高經濟效益，降低燃料消耗。
面對燒結槽內小燒量的減少，小燒配比（五號高爐爐況波動期間燒結配比變化情況見表3）不得不降低，導致高爐邊緣氣流過旺，造成頻繁滑料，風量難以吹起來。為削弱邊緣氣流，五號高爐以上部調劑為主，主要是調整裝料制度，將4號角位的礦減少1環，以使氣流吹向中心，以達到適當減弱邊緣煤氣流的目的，并可防止大量的小顆粒爐料布在中心后引起爐況的惡化。
3.2變配比 、縮小礦批重
確認小燒槽存無法上漲后，與槽上溝通后，不分級的燒結料優先進入小燒槽，增加小燒槽的燒結量，這樣就可以在配料中增加小燒用量，以壓邊緣煤氣流，使氣流進一步往中心引導，減弱邊緣煤氣流，達到爐內兩股煤氣流分布合理。礦批重由正常生產時的95t縮至90t，短期內最低調整至87t，以保證最大風量進行生產并恢復爐況。
3.3提高爐溫控制水平
爐缸熱狀態是高爐爐況好與壞的一個重要的指標，熱狀態的控制水平不只與原、燃料有關，還能反映出高爐的生產狀態和管理水平。充沛的熱量不只是高爐中許多化學反應的必備條件，更是獲得合格生鐵、活躍的爐缸工作狀態及合理造渣制度的前提。
爐溫是衡量爐缸工作狀態的重要指標之一，合理的爐溫更是高爐穩定順行的前提。五號高爐管控爐溫的指標有兩個：一個是物理熱，一個是化學熱。日常生產中物理熱控制不小于1490℃，化學熱[Si]控制在0.4%左右。1月15日高爐接到燒結不分級的信息后，首先把爐溫控制水平提高，物理熱提高到1500℃，化學熱[Si]控制在0.5%以上。要求對爐溫走勢做出預判，及時調整焦炭負荷，合理調劑參數，工長在操作上嚴格按車間要求進行調控，避免引起爐況波動。面對風壓波動和風量減少，要求爐溫控制水平只能高不能低，防止引起爐況失常，提高高爐抗風險能力。通過采取一系列行之有效的手段，五號高爐很快扭轉了這次爐況波動的被動局面。
3.4加強爐前管理
受原料鐵份下降的影響，渣比增大；原燃料質量變差，高爐抗憋爐能力下降，憋爐后爐況波動進一步加劇，能否及時排凈渣鐵是是恢復爐況的關鍵工作。
受嚴峻市場影響，五號高爐降低冶煉強度后，每天出鐵11次，單次出鐵量要求700t左右。3號鐵口較長時間不正常，鐵口深度得不到保證，出鐵時間達不到要求，渣鐵出不凈，引起高爐風量的波動，進一步惡化了高爐爐況。原料變化后，高爐指標進一步變差。因3號鐵口導致的憋爐時有發生，甚至有渣鐵不能及時排盡，導致渣皮大面積脫落，高爐不得不降壓的情況發生。為了保證正常的出鐵時間，3號開鐵口前，每次壓點20min再開鐵口，并選用小鉆頭開3號鐵口。加強鐵口維護，保證渣鐵正常排放：每次出鐵后做泥套，保證泥套完好，出鐵過程中清除鐵口周圍凝渣，保證泥炮與泥套接觸嚴密。打泥時間固定在25s，嚴禁出現冒泥現象，更換質量更好炮泥進行堵口等。同時，保證對面1號鐵口深度達3m，鐵口合格率符合要求，能在3號鐵口恢復過程中及時排凈渣鐵。
4 存在的問題
盡管后期通過調整布料制度，增加邊緣布礦量等手段抑制了過于旺盛的邊緣氣流，使煤氣流分布趨于合理；采取更換炮泥等手段，3號鐵口得以恢復正常，爐況恢復穩定。但是高爐連續兩天大幅波動，在第一時間就應該做出較大調整，不應受渣皮反復黏結的影響。對于小燒減少引起的氣流變化估計不足，3號鐵口在氣流發生變化后引起的恢復困難，沒有充分認識，而應該在爐況有較大波動前就及時做出相應調整。
5.結語
高爐煤氣流分布是高爐工作需要解決的首要問題，合理的氣流分布能維持合理的操作爐型，較高的冶煉強度，較低的能耗，以提高經濟效益。工作中遇到外圍條件的變化，首先要想到對爐內煤氣流的影響，兩股氣流分布合理是采取各種調劑手段后需要達到的最終目標。