转变炼铁·理念(高炉论文)

高炉强化冶炼

转变炼鉄思想优化高炉指标

任学丙 牛江峰 李明

（唐山钢铁股份有限公司炼铁厂）

摘要：唐钢南区高炉车间通过转变炼铁思想，加强原燃料质量管理及设备技术改造，在上部装料制度和下部送风制度调剂、提高操作人员业务水平等方面做出了很大进步，使高炉指标得到了进一步的优化。

关键词：炼铁思想 高炉 优化指标

1.概述

唐钢南区3200m3高炉是唐钢积极响应国家产业政策，淘汰450 m3以下高炉落后产能而筹建的第一座3000m以上级别高炉。由于受场地限制，高炉配套原料系统没有混匀料场，直接把各种烧结物料进大料仓配料后供烧结用。另外伴随小高炉拆除，炼铁南区就一座大高炉单链条生产，高炉炉况稳定顺行对整个钢铁联合生产平衡显得更为重要，从筹建到投产近两年时间创造了多项行业第一。

1.1.国内同级别高炉建设周期最短的业绩

唐钢南区3200m3高炉从2006年6月开始破土动工到2007年9月8日7：46点火送风，9月9日5：06成功出第一炉鉄，开炉未出现任何事故，非常顺利。 1.2.用小风机开炉送风时间最长而炉况保持稳定顺行

由于配套大风机工期延长，而炼钢系统严重缺鉄，当时整个钢铁行业效益非常好，是否用小风机提前开炉，为公司多创效益，大家争论较大。但在公司领导的支持下，通过反复论证，最后决定采用小风机开炉。

开炉方案采用堵4个风口加10个￠80碳砖套的点火送风制度，开炉装料严格按开炉配料计算执行，在小风机最大鼓风能力为4500 m3/min，相差全风至少2000 m3/min的情况下炉况稳定顺行生产28天，为10月6日倒大风机后快速达产奠定了良好基础。 1.3是国内首座最大级别高炉煤气系统采用干法布袋除尘工艺

唐钢南区3200m3高炉投产初期冬季生产曾出现顶温偏低造成布袋输灰管道粘料堵塞的情况，但通过炉况调剂等措施很好地解决了这一问题。煤气系统采用干法布袋除尘工艺较湿法TRT吨鉄增加发电量6度，生产实践的成功为后来更大级别高炉煤气处理系统采用干法布袋除尘工艺选定设计方案提供决策依据，为整个钢铁行业节能减排开创了新途径。

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2转变炼铁思想，高炉指标稳定上升

08年下半年开始，高炉部分指标见表1(注高炉利用系数未扣除休风，扣除休风后折算要比下表高得多)

表1 高炉部分生产指标

时间 08年6月 08年7月 08年8月

利用系数 2.165 2.060 2.208

煤比 128.1 135.2 150 152.2 152 163.9 172.3 169.2 161.4 综合焦比 503 519 510 511 489 483 487 490 479 1

风温 1194 1181 1189 1180 1196 1198 1201 1190 1190 富氧率 2.63 3.21 3.74 3.56 3.59 3.59 4.07 3.78 3.81 [si] 0.61 0.60 0.60 0.62 0.58 0.53 0.49 0.54 0.53 08年9月 2.013 08年10月 2.553 08年11月 2.500 08年12月 2.585 09年1月 2.390 09年2月 2.523

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09年5月 09年6月 2.235 2.40 2.62 165.5 153.9 158.8 486 470 473 1180 1177 1176 4.06 4.07 3.87 0.59 0.58 0.56

2.1上下共识很抓焦炭质量

07年9月投产到08年5月份以前高炉用焦炭品种变化频繁，焦炭灰、硫含量高，热强度低，质量较差，投产大半年入炉焦炭品种不固定，吃百家焦，基本上自产干熄焦40%，剩余部分采用外购焦。部分具体数据见表2，表3

表2 干熄焦的灰分及S含量 日期 灰分波动范围（%） 平均S含量（%）

表3 干熄焦的热反应性CRI和反应后强度CSR

日期 07.10.5 11.27 11.3 CRI 30.36 CSR 52.33 日期 08.2. 8 CRI 40.85 CSR 39.78

12.02 12.03 12.04 12.24 12.26 12.31 08.1.3 1.30

29 30.5 54.93 55.4

28.2 29.5 57.52 54.57

29.97 54.65 4.25 28.73 55

29.6 34.53 32.87 34.85 29.3 51.05 48.34 51.32 44.13 58.3

＞1.1 14.45±

14.77~15.7

2

14.1~16.1

4

14.32~15.8

4

14.03~15.8

2

14.08~16.0

8

14.24~17.3

9

07年9月

07年11月

07年12月

08年1月

08年2月

08年3月

08年4月

＞1.1 ＞1.1 ＞1.1 ＞1.1 ＞1.1 ＞1.1

2. 9 4. 3 4. 4 4.11 4.13 4.14 4.16 4.17 4.19 36.03 30.98 30.5 30.98 29.91 30.22 32.04 27.13 30.09 44.97 51.33 54.52 51.33 54.37 53.48 52.44 56.99 53.62

为保高炉稳定的精料水平，公司上层专门成立焦炭质量攻关组，投入巨资对老系统水熄焦工艺进行干熄改造，不惜成本采购好焦煤。

炼铁厂为尽快用上好焦炭，尽人力、物力配合公司焦炭质量攻关，具体工作如下：

（1）工作外延，专门从各高炉车间抽调操炉工到炼焦厂倒班跟踪焦炭全过程生产情况，对质量出现问题及时通报相关部门。

（2）炼铁厂技术科牵头增添化验设备，对到厂的焦炭全部进行热反应性CRI和反应后强度CSR的化验，为高炉综合分析焦炭质量情况提供依据。

08年6月份开始至今尽管有时焦炭质量还有不稳定的情况，但整体水平唐钢的焦炭质量已跨入行业先进水平。南区高炉用焦品种基本能保证自产干熄焦70%+30%其它焦，焦碳质量的大幅提高为高炉指标优化提供了保障。具体数据见表4

表4 高炉焦炭灰分、S含量及热性能

时间 08年6月 08年7月

灰分（%）

14.78 15.21

S含量（%）

1.00 1.06

CRI

23.90 24.12

CSR

61.06 61.35

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08年9月 08年10月 08年11月 08年12月 09年1月 09年2月 09年3月 09年4月 09年5月 09年6月 09年7月

14.94 14.75 13.95 13.61 13.03 13.75 13.41 13.493 13.36 13.1 12.90 12.92

1.09 0.95 0.81 0.78 0.80 0.86 0.83 0.83 0.86 0.85 0.88 0.82

24.35 24.77 23.17 20.86 22.36 22.46 22.35 22.15 21.98 20.62 20.33 20.99

61.50 61.16 63.56 64.88 65.62 64.45 65.96 67.24 68.05 68.73 68.93 69.13

2.2高炉基本操作制度的选择思路较过去有较大转变

唐钢过去受原燃料质量等其它一些因素的影响，防高炉炉墙粘结是操作中重点考虑的问题，多年来总结出一些2000 m3级高炉应对原燃料质量恶化和预防炉墙粘结的宝贵经验。其基本理念是上部形成适当开放边缘和充足中心两道煤气流的装料制度，下部送风制度采用相对较大的送风面积和较短的风口长度来增加边缘初始煤气流比例。

南区3200m3高炉开炉初期就借鉴国内先进指标同级别大高炉的操作经验，上部采用大矿批，大角度，拉大多环布料档差料面平铺的装料制度，中部降低冷却水温度维持合理炉型保高炉长寿等，下部本着大炉缸更需要吹活、吹透中心采用长风口，小风口面积来保证风速和鼓风动能，以达到燃烧带尽量向中心延伸的送风制度。虽然大思路正确，但生产中实践中形成唐钢目前这种统一的高炉操作思想，无论高炉操作制度的调剂幅度和到位程度都经历较长的过程。

2.2.1装料制度调整

装料制度平铺档差逐步拉大调整过程列表如下：

受原燃料质量不稳定，造成炉缸不活，尤其08年下半年频繁坏风口，因此送风制度也是多次调整，具体过程列表如下：

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风口长度调整

2.3及早将高炉长寿作为日常工作重点

鞍钢高炉投产不久，发生炉缸烧穿事故，损失严重。为避免类似事故发生，唐钢南区高炉始终将炉缸、炉底的砖衬温度作为日常工作内容之一，开炉一年后就坚持测4个铁口区域的冷却壁水温差。08年7月开始，伴随高炉指标的优化，冶炼强度提高，铁口区水温差砖衬温度在作业期间上升幅度较大，4个铁口水温差由0.5℃上升到0.8℃。到０９年１月铁口区域砖衬温度263°方向最高上升到316℃，为此，从以下几个方面解决此问题： （1） 二系工作人员除测铁口区域冷却壁水温差外，同时每班测量铁口区域炉皮温度。 （2） 逐步降低冷却水温度，由开炉时的48℃降低到目前的40℃ （3） 改善炮泥质量，稳定铁口温度在3.2~3.5m。

（4） 待休止鉄口末次鉄必须保证渣鉄出尽，打泥量较正常增加300Kg。 （5） 逐步将L520风口回调到L550。

采取以上措施后，2009年6月开始，铁口区域砖衬温度逐步下降到250℃±，4个铁口水温差由0.8℃回降到0.6℃左右。 2.4强化原燃料的质量管理

开炉初期，生产实践中发现原设计的小烧结矿筛和澳矿筛极易堵塞，于是对筛体进行技术改造，小矿筛尺寸上层由5.5mm扩为6.5mm，下层由3.5mm扩为4.5mm；澳矿棒条筛材质由弹簧钢改为聚氨酯。同时进入冬季后澳矿粉末受冻易粘结堵塞筛网，研究决定将高炉冷风引到筛体下进行反吹。一方面高炉冷风温度大于200℃，可对筛体进行保温，避免澳矿粉末受冻粘结，另一方面冷风压力高，通过反吹起到筛网清理的作用。除此之外，车间还为矿槽配备外协工专门进行清筛网作业，并制定严格的清筛网检查考核制度，使得入炉小矿、球团、澳矿的粉末大大减少。另外小班积极与生产协作单位及有关科室进行信息交流与沟通，提前了解各种入炉料的实际质量，对质量出现异常的烧结矿、焦炭采取分仓装料，少量搭配入炉的措施，大大减少了原燃料质量异常波动对炉况的影响。

2.5加强设备管理与技术改造，提高设备运转平稳率，为炉况稳定顺行提供保障

高炉水渣采用明特法处理系统，在高炉投产后根据实际生产情况对水渣系统进行了多项技术改造。

（1）搅笼机润滑系统实现自动加油润滑，一方面保障在渣水恶劣的环境下运转的搅笼机和过滤器轴承的良好润滑，另外也大大降低润滑剂的消耗。

（2）开炉初期由于过滤器以及运渣皮带出现故障，被迫走干渣或单场连出，严重影响高炉的正常生产。针对此问题，车间对现场设备进行了改造，单线水渣输运流程增设应急旁通，这样以来，整个水渣处理系统除搅笼机出现停转走干渣外，其它设备出现问题均可以正常进行水渣处理。

2.6加强炉前管理

由于大高炉的炉缸直径大，备用铁口休止时间长，一般为15~20天。每个铁口出铁都很难通过从炉缸底部穿过炉缸中心死焦堆及炉缸环流把对面相对铁口区域的渣铁出净。备用铁口由于长时间不出铁，焦堆发死，尤其在焦炭质量不好时，每次倒场出铁时喷溅严重，持续时间长。受渣铁出不净影响，炉内憋压明显。针对如此出铁现状，对炉前出铁组织工作制定下列措施：

（1）实行零间隔出铁，必要时两场重叠出铁。

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（2）钻头灵活调剂。

（3）倒场时均采用三个铁口循环出铁，用老铁口伴新铁口重叠出铁，待新投入铁口正常后停相应的老铁口。

2.7正确的炉缸热制度理念

小班操作人员经历几次炉凉造成炉缸工作状况变差、炉况恢复困难的经验教训，大家对大高炉的化学热必须以保证物理热充沛为原则的认识得到加强，现基本控制化学热0.5~0.65炉温来保证物理热1510℃以上。统一认识后小班操作一切以控制炉缸热量充沛为热制度的核心，如遇到停煤、事故休风等事故，通过插焦、跟风温等措施尽快提高炉缸热量。 2.8 严格控制高炉强化速度

提高冶强水平必须要根据原燃料及外围条件是否长期满足生产为前提，由车间有计划、分步骤平稳进行，而不允许小班短时间大幅度增产。 2.9加强职工的培训学习

为统一操作思想，每月由厂长主持召开全厂各车间全体炉内人员参加的炉况分析会，会议要求作业长以上相关炼铁工作者发表自己的观点。这种形式使得全厂最基层的小班操炉技术水平提升较快。

3结语

目前，唐钢南区3200m高炉各项指标得到较大提高，虽然部分指标跨入行业同级别高炉先进水平，但还有以下几方面需要进一步提高。

（1） 烧结矿质量需进一步提高。目前烧结矿质量差主要表现在碱度、品位波动较大，粒度较碎，5~16mm粒度高达70%。

（2） 焦炭粒度偏碎，灰，硫含量较高。 （3） （4） （5） （6）

高炉喷煤比偏低，第一步目标应到达180kg/tFe。

炉温控制0.5以上偏高，要找出原因尽早实现低硅冶炼。 上部装料要尽快实现原设计的小矿分级入炉制度。

从稳定6~8段铜冷却壁及炉缸长寿方面考虑，下部需将6个520mm的风口加长至550mm。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/545i.html