涟钢2800m3高炉恢复炉况及提高煤气利用率操作实践

涟钢2800m3高炉恢复炉况及提高煤气利用率操作实践

曹延波

摘  要:涟钢2800m3高炉根据自身原燃料条件，通过上、下部调整，快速恢复炉况同时提高煤气利用率并举，逐步实现高产低耗。

关键词:失常;煤气利用率;炉芯温度;气流

1 前言

涟钢8号高炉于2013年3月22日开炉，有效容积2800m3，共设有32个风口，高径比2.185，矮胖型高炉。高炉开炉以来，煤气利用率难以维持理想水平，长期处于43%-45%之间，一旦炉况失常，恢复周期长。

2018年初高炉维持基本顺行状态，但煤气利用率偏低，始终处于42%左右，调剂效果不理想，进入3月份炉况波动，整体稳定性欠佳，量压波动大，滑料多，边缘气流欠稳，水温差偏高等现象，煤气利用率开始下行，炉芯温度持续下降，最终表现为炉缸工作失常，初始煤气流分布紊乱。

2 影响煤气利用率因素

2.1 原燃料情况

合理稳定的炉料结构是满足高炉强化冶炼，稳定顺行和提高高炉各项技术经济指标的基础。八高炉采用高碱度烧结矿配加酸性球团矿和部分块矿的配料结构，通常熟料比在85%左右，烧结矿79%+球团矿6%+块矿15%。三月份由于烧结机轮流检修、年检，为缓解烧结矿供应不足，烧结将碱度由1.95倍上调至2.20倍，部分烧结矿碱度超过2.3倍，为保证熟料比及平衡碱度，高炉提高球团配比至20%以上，配料结构调整幅度大。对于炉料结构的变动，高炉没有引起足够的重视，上部调整跟进不到位，气流发生变化。同时由于烧结矿不足，大量使用配用成品仓料，及开机料增加，入炉铁份、碱度、粒级波动大。同时由于焦化配煤的不稳定，焦炭质量波动大，虽然反应性和反应后强度指标比较好，但是焦炭含硫及灰分波动大。

表一焦炭质量情况

注：以上为干熄焦数据

烧结矿质量变差且不稳定，焦炭灰分、硫份升高，炉况变差，压差高，风量难以加全，煤气往中心吹透能力变差，高炉采取缩小矿批，减轻负荷，增加中心焦炭量等系列措施，以提高透气性，维持高炉顺行，最终煤气利用率进一步降低，而中心焦炭量过多，又没有及时收拢，煤气流没有到中心就开始上升，中心死区过大，造成中心气流散而不强。

2.2 炉况变化

（1）顺行炉况

炉况相对稳定时，透气性好，量压关系适宜，但波动大，煤气利用率偏低，判断炉况为中心死焦柱肥大，边缘气流不均匀。之前利用检修机会将部分风口长度由ø613mm调为ø643mm，操作上以风量为纲，“打开中心，兼顾边缘”的操作思路，常用矩阵为

调整后煤气利用率短期升高，但原燃料不稳定，且配料结构大幅变化，操作上带来一定困难及误判，煤气利用率难以稳定，高炉滑料较多，整体表现为气流不稳。后调整思路“疏松边缘，收拢中心”，常规角度调整如表二，通过角度内移，减轻边缘矿焦比，拉大矿角差等措施，以保证煤气通路的同时收拢中心，以提高煤气利用率。缘于边缘气流整体向弱且不稳定，开放边缘过程艰难，边缘局部气流不稳，小管道频繁，煤气利用率进一步下滑，量压波动大，风量萎缩，产量下降，最终表现为炉缸不活，体现在炉缸侧壁温度下降，炉芯温度下降。

表二 常用角度

（2）失常炉况

炉况表现为炉缸透气、透液性差，炉前出渣出铁时间短，见喷早，渣铁排放不畅；风量萎缩，压差升高；初始煤气流分布紊乱，煤气利用率持续处于低水平；炉缸侧壁温度下降，炉芯温度由610℃持续下降至560℃；由于炉缸堆积及边缘气流不稳，渣皮脱落，风口破损多。

3 炉况调整

首先处理炉缸工作失常，结合上、下部调整，配以锰矿洗炉，下调炉渣碱度，同时维持炉温充沛，控制生铁含【si】0.6%-0.8%，力争物理热1500±10℃。

3.1下部调整

据以往经验，八高炉一旦出现炉缸不活征兆，堵风口操作行之有效，且恢复快。3月11日风口恶化，休风更换，借机堵四个风口助恢复。恢复中因碱度偏高，渣铁排放不畅，压差高影响进程。后续4个风口破损恶化，13日再次休风更换，同时堵5个风口恢复炉况。前期风量仅上至4000左右，难以上风，后续逐渐通开3个风口，风量5300m3/min左右，恢复炉况期间生铁高硅高硫频出，物理热欠佳时有发生，炉温不易控制，通过附焦净焦保证炉缸热量。恢复状况较好，中心气流逐渐成形，但煤气利用率仍旧偏低，通过上部调整两股气流。

3.2上部调整

随着送风制度的调整，8号高炉通过逐步调整装料制度以适应下部送风制度。保证足够的风速，逐渐收拢中心，尝试均衡疏松边缘气流。

为了解决煤气流分布不合理的问题，彻底解决“边缘气流不稳，中心气流不强”的症状，使高炉具有一定的受风能力，以及合理的煤气利用率和热负荷，反复尝试了多种装料制度，具体大致分为三个阶段：

1）恢复初期边缘欠稳，水温差偏高，采取“抑制边缘，开放中心”的思路，大风活跃炉缸，典型矩阵短期效果明显，风量增加，量压改善，水温差下降，但难以稳定，煤气利用率持续处于低水平，边缘也难以稳定，小管道多，风量波动大；

2）堵风口操作后，改变思路：缩小矿批，减轻负荷，疏松边缘，收拢中心，角度外移，拉大角差，错档位布料，典型矩阵为

3）以上调整未取得理想效果，煤气利用率仅维持40%～41%，且风量难稳，压力波动大。22日将矩阵调回，操作方向仍以“均匀边缘，收拢中心”为主，矩阵变为后续微调中心焦量及边缘矿焦比，内移角度，最终矩阵煤气利用率稳中有升，操作上稳定大焦量，保证焦层厚度，以及中心焦量维持在20%左右，逐渐扩矿批加重负荷，煤气利用率逐步升高并稳定在46.5%以上，量压适宜，炉况恢复正常，及改善煤气利用取得阶段性胜利，后续有待进一步优化操作矩阵，巩固提升煤气利用率，达到高产低耗的目标。

4 调整效果

通过以上一系列调整及狠抓原料管理后，结合高炉自身的冶炼条件和水平，找到合理的操作方针，达到高产、优质、低耗的目标，煤气利用率稳定在46.5%，风耗下降，燃料比降低了15～20Kg/t。

煤气利用率提高后，焦比降低，为满负荷生产的焦化减轻了压力，同时焦炭富余的情况下又可以促进焦炭质量的稳定与提高，节约成本的同时为高炉稳顺提供了保障，为后续进一步提高煤气利用率，降低消耗夯实基础。

5 结语

（1）加强原燃料监控，控制适当的筛速，减少粉末入炉；当原料变差时，退守要及时，八高炉采用大小烧分级后混装入炉，小烧量频繁增减时影响气流分布，目前正着力解决，取消分级；

（2）对于炉缸容易堆积问题，操作上控制适宜的炉渣碱度，保证炉温充沛，严防低炉温操作，做到三班统一操作思路，维持炉温和风量的连续性，频繁的加减风及炉温大幅波动会造成煤气流不稳定，减少因人为因素造成的低料线、减风甚至慢风、休风等；

（3）风口破损较多时，特别是炉缸不活时，应尽早更换，减少因炉缸进水而造成的热量损失；

（4）高度重视水温差变化，调整气流时注意上下部匹配问题，过度压制边缘是不利于稳定边缘水温差的，操作上以中心气流为主，兼顾边缘气流，稳定发展两股气流；

（5）煤气利用率提高，产量得到保证，控制适宜的风速，彻底改变中心气流散而不强的状况，达到高产低耗的效果。