文 焱

（山鋼股份濟(jì)南分公司 煉鐵廠，山東 濟(jì)南 250101）

1 前言

濟(jì)鋼3200m3高爐于2010年8月2日開(kāi)爐，達(dá)產(chǎn)達(dá)效順利，前期取得了較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。2011年下半年，濟(jì)鋼為應(yīng)對(duì)鋼鐵行業(yè)進(jìn)入微利局面的困境，降低噸鐵成本，在3200m3高爐開(kāi)展了使用經(jīng)濟(jì)料、降低配煤結(jié)構(gòu)成本等工作。隨著入爐品位降低和焦炭質(zhì)量的波動(dòng)［1］，高爐爐況發(fā)生了很大變化，壓量關(guān)系緊張，爐缸工作狀態(tài)不斷惡化，中心氣流不暢，導(dǎo)致?tīng)t況失常。最終通過(guò)改善原燃料質(zhì)量，采用上下部調(diào)劑相結(jié)合，爐況才得以恢復(fù)正常。

2 爐況失常分析

2011年7—12月?tīng)t況失常前后主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 爐況失常前后主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

2.1 原燃料條件變差

自2011年7月中旬起，濟(jì)鋼3200m3高爐在燒結(jié)配料中大幅度增加了經(jīng)濟(jì)料的配比，燒結(jié)礦品位大幅下降。高爐入爐料結(jié)構(gòu)變化大，入爐品位由58%下降至55%～56%，渣比由335kg/t上升至390kg/t。同時(shí)，焦炭調(diào)整配煤結(jié)構(gòu)，減少主焦煤配比，增加高硫煤、氣肥煤配比，焦炭質(zhì)量大幅波動(dòng)，含硫量升高。伴隨著原燃料條件的變化，高爐料柱的透氣、透液性受到很大影響，爐缸工作狀態(tài)變差，壓量關(guān)系緊張，風(fēng)量萎縮，鼓風(fēng)動(dòng)能降低，風(fēng)速降低，冶強(qiáng)降低。2011年7—12月渣比、入爐品位、焦炭冷熱態(tài)指標(biāo)變化見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 2011年7—12月渣比、入爐品位變化趨勢(shì)

圖2 2011年7—12月焦炭熱態(tài)指標(biāo)變化趨勢(shì)

在大量使用經(jīng)濟(jì)料后，高爐一直在尋找適應(yīng)這種原燃料條件下較為合理的操作制度，2011年9月份開(kāi)始通過(guò)縮小風(fēng)口面積、提高風(fēng)速、穩(wěn)定裝料制度等措施，料柱透氣性有所好轉(zhuǎn)，風(fēng)量回升，焦比、消耗均降低，在使用經(jīng)濟(jì)料的攻關(guān)中見(jiàn)到了初步效果。燒結(jié)又配加高鋁礦物，渣中Al2O3由15.5%以下上升至19%（見(jiàn)圖3），渣鐵流動(dòng)性變差，渣鐵不能及時(shí)排放，致使?fàn)t況急轉(zhuǎn)直下，越變?cè)讲?。在渣中Al2O3大幅上升后，氣流上升阻力增加，料柱透氣性變差，風(fēng)量萎縮至5500～5600m3/min，風(fēng)壓波動(dòng)大，高爐不易接受風(fēng)量；爐溫波動(dòng)大，渣鐵物理熱低，爐芯溫度急速下降，由正常的550℃以上降至390℃。在10月2日裝料制度調(diào)整為中心加焦，最終導(dǎo)致氣流分布失常，爐況失常。

2.2 高爐操作應(yīng)對(duì)失誤

圖3 2011年7—12月渣中Al2O3變化趨勢(shì)

1）忽視下部調(diào)劑是基礎(chǔ)，上部裝料制度調(diào)整頻繁。在爐況處理前期，寄希望于上部裝料制度的調(diào)整來(lái)改善氣流分布，從而解決原燃料質(zhì)量惡化的問(wèn)題。而在上部裝料制度的調(diào)整過(guò)程中，忽視了大型高爐氣流調(diào)整周期長(zhǎng)的問(wèn)題，裝料制度頻繁調(diào)整，其中8月份調(diào)整38次，平均每天1.2次；10月2日為強(qiáng)化中心氣流而改為中心加焦矩陣后，當(dāng)月調(diào)整矩陣68次，沒(méi)有形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的料制，加上渣中Al2O3大幅升高的影響，氣流嚴(yán)重失常，燃料比由540kg/t上升至600kg/t左右。

2）送風(fēng)制度調(diào)劑失誤。在因原燃料條件變差而引起風(fēng)量萎縮的情況下，為提高風(fēng)量，2011年8月10日計(jì)劃休風(fēng)時(shí)采取擴(kuò)大風(fēng)口以提高風(fēng)量的措施，風(fēng)口面積由0.419m2提高至0.429m2，導(dǎo)致風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能降低，風(fēng)量進(jìn)一步萎縮，燃料比升高；此段時(shí)期因爐缸工作狀態(tài)差，風(fēng)口燒壞多，8月底在擴(kuò)大風(fēng)口面積未取得預(yù)想效果的情況下，實(shí)施堵風(fēng)口作業(yè)，長(zhǎng)期堵32#風(fēng)口，風(fēng)口面積0.411m2，穩(wěn)定了裝料制度，爐況有所恢復(fù)；9月20日32#風(fēng)口吹開(kāi)，23日調(diào)整風(fēng)口，送風(fēng)面積0.415m2，不能適應(yīng)高鋁礦的使用，加劇了氣流分布的紊亂。在之后調(diào)整過(guò)程中，雖然認(rèn)識(shí)到了下部調(diào)劑的重要性，但下部調(diào)劑措施未充分發(fā)揮作用，堵風(fēng)口不能堅(jiān)持，風(fēng)口損壞較多，恢復(fù)過(guò)程中5次堵風(fēng)口操作，但風(fēng)口早開(kāi)或因風(fēng)口破損較多最終沒(méi)有達(dá)到提高動(dòng)能活躍爐缸的目的。高頻次地?zé)龎娘L(fēng)口和休風(fēng)更換，延緩了爐況的恢復(fù)進(jìn)程，惡化了爐缸工作狀態(tài)。

2011年7—12月濟(jì)鋼3200m3高爐送風(fēng)面積變化見(jiàn)圖4。

圖4 2011年7—12月風(fēng)口面積調(diào)整情況

3 爐況的處理

在認(rèn)識(shí)到爐況失常的原因和操作中的失誤后，2011年11月進(jìn)行了全面改正，通過(guò)改善原燃料質(zhì)量、提高動(dòng)能與實(shí)際風(fēng)速、穩(wěn)定裝料制度、活躍爐缸等措施［2］，爐況恢復(fù)正常。11月?tīng)t況處理前后主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 2011年11月?tīng)t況處理前后主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

3.1 改善原燃料質(zhì)量

改善原燃料質(zhì)量，爐料結(jié)構(gòu)中配加蛇紋石，增加爐渣中（MgO）含量，改善渣鐵流動(dòng)性。在充分認(rèn)識(shí)到原燃料質(zhì)量對(duì)爐況的影響后，為改變3200m3高爐失常的現(xiàn)狀，恢復(fù)高爐爐況，開(kāi)始減少經(jīng)濟(jì)料配用比例，提高入爐品位；優(yōu)化焦炭配煤結(jié)構(gòu)，提高焦炭冷熱態(tài)指標(biāo)的穩(wěn)定性，原燃料質(zhì)量和穩(wěn)定水平大幅提高。生產(chǎn)實(shí)踐表明，渣鐵溫度與成分對(duì)爐缸的活性有著非常重要的影響，渣鐵溫度低、成分控制不合適，渣鐵黏度大、流動(dòng)性差易導(dǎo)致死料柱，透氣透液性變差。濟(jì)鋼3200m3高爐由于渣中（Al2O3）含量偏高，從11月2日開(kāi)始高爐就一直配加蛇紋石，以增加爐渣中（MgO）含量，改善渣鐵流動(dòng)性，適當(dāng)上控爐溫，保持爐缸熱量充沛，以物理熱達(dá)到1520℃為基準(zhǔn)。

3.2 下部調(diào)劑為基礎(chǔ)，提高風(fēng)速和動(dòng)能

在操作上，以下部調(diào)劑為基礎(chǔ)，堅(jiān)決堵風(fēng)口恢復(fù)爐況，活躍爐缸中心。11月4日高爐休風(fēng)堵2#、10#、18#、26#風(fēng)口，以實(shí)際風(fēng)速達(dá)到260m/s以上來(lái)決定開(kāi)風(fēng)口時(shí)間；因爐缸工作狀態(tài)差，風(fēng)口損壞較多，11月7日休風(fēng)更換燒壞風(fēng)口，并在6#、14#、22#、30#風(fēng)口上磚套，堵2#、18#風(fēng)口，送風(fēng)面積0.366m2；10日捅開(kāi)2#風(fēng)口；12日捅開(kāi)18#風(fēng)口，送風(fēng)面積0.385m2。此次上磚套縮小風(fēng)口面積，有效地提高了風(fēng)速和動(dòng)能，有利于減少爐缸中心死料堆體積，提高中心透氣透液性，為爐況恢復(fù)奠定了基礎(chǔ)。

3.3 穩(wěn)定上部裝料制度

吸取前期反復(fù)調(diào)整料制不利于氣流穩(wěn)定的教訓(xùn)，11月份維持了基本穩(wěn)定的裝料制度：

料線1.5m。為有利于恢復(fù)爐況，略減輕內(nèi)圈和邊緣負(fù)荷，料制調(diào)整為：

形成了穩(wěn)定的料面結(jié)構(gòu)，通過(guò)相對(duì)穩(wěn)定的料柱結(jié)構(gòu)疏導(dǎo)氣流，使氣流分布受控、合理、穩(wěn)定。

4 教訓(xùn)及認(rèn)識(shí)

1）本次爐況失常的過(guò)程及處理，再次驗(yàn)證了精料對(duì)高爐生產(chǎn)過(guò)程的重要性，本次高爐失常和恢復(fù)的主要原因都是原燃料質(zhì)量的變化。2）高爐操作中，應(yīng)根據(jù)原燃料的具體情況選擇合理的操作制度，在原燃料條件變差的條件下，要適當(dāng)減輕負(fù)荷、使用較小的風(fēng)口面積，切忌反向操作。3）在應(yīng)對(duì)高爐原燃料條件變化時(shí)，要以下部調(diào)劑為基礎(chǔ)，依靠上部料制的調(diào)整很難解決料柱透氣性問(wèn)題；要有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的上部裝料制度，穩(wěn)定的料制是料面和料柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、氣流分布受控的基礎(chǔ)。4）配加蛇紋石，增加爐渣中（MgO）含量，改善渣鐵流動(dòng)性；減輕焦炭負(fù)荷，上控爐溫水平，保持充足物理熱；堵風(fēng)口恢復(fù)，以利于吹透爐缸中心，是處理爐況失常、爐缸不活躍的有效措施。

［1］ 楊佳龍，陸隆文，彭玉.焦炭質(zhì)量與大型高爐的穩(wěn)定順行［J］.煉鐵，2011，30（1）：24-26.

［2］ 蔣裕，張興鋒.馬鋼1號(hào)2500m3高爐“三精”操作經(jīng)驗(yàn)［J］.煉鐵，2011，30（1）:46-48.