【技术文摘】魏红玉｜建邦铸造1号高炉稳定炉况生产实践

吃果不吃冻

魏红玉  谭  涛
（山西建邦集团有限公司）
摘  要本文主要介绍了10月份铸造公司1#高炉在外部原料条件发生较大变化时，从生产管理和工艺参数调整等方面采取一系列措施，利用系数提高了0.37 t/(m·d)，焦比降低了39kg/t，煤比提高了27kg/t，入炉块矿比例提高到15%，达到了稳定炉况、改善经济技术指标的目的。
关键词高炉；稳定炉况；降本；措施
1 前言
1#高炉在烧结机大修改造期间，全部使用外购烧结，9月份进入雨季后，外购焦炭、烧结、球团等物料不同程度淋雨造成物料水分升高，由于应对措施不足，发生崩料、悬料等事故，造成了炉况波动，对生产技术指标有较大影响，公司格外重视，在公司领导的指导下，通过加强生产管理和对操作参数进行调整，改变以往高炉操作理念，不断尝试新思路，规范操作行为，顶压稳定在135kPa，批重提高到19.8t，煤比提高到176kg/t，焦比降低到336kg/t，煤气利用率稳定在45%左右，使炉况稳定性得到了显著提高，经济技术指标有了明显改善。
2 原燃料质量情况
各种原燃料入厂后，首先取样进行化验分析，以掌握其质量情况，然后根据化验结果进行小比例试用，根据炉况变化情况，逐步加大使用比例，根据炉况表现，2#、3#、4#烧结矿使用效果较好，作为主料，1#、5#烧结作为辅料；2#、3#焦炭使用效果较好，作为主料，1#焦炭作为辅料。入炉烧结矿、焦炭相关信息见表1~表3。



3 调整前高炉指标情况
9月份因外部条件发生变化，对炉况的变化未引起足够重视，采取调整措施不得当，导致中下旬发生炉况波动，恢复炉况期间减轻焦炭负荷、降低煤比并对相关操作参数进行调整，采取相对保守的操作方针，重点在恢复炉况，至月末炉况恢复正常，造成高炉经济技术指标较差，具体数据见表4。
4 稳定炉况主要措施
4.1稳定使用风温，减小风温波动
由于3#热风炉发生故障，目前使用2座热风炉进行送风，热风炉烧好后，送风初期风温达到1200℃以上，送风末期风温降低到1100℃，换炉前后风温波动较大，造成高炉初始气流发生变化，导致高炉憋风、料慢和炉温发生变化。为了改善这种情况，减小风温波动，根据热风炉实际能力，将送风风温设定在1150℃，自动化人员进行编程实现风温自动调节，减少人为调节造成风温频繁波动，通过加强烧炉操作管理、控制烧炉速度，实现90min换炉，换炉前后风温波动在20℃以内，达到了预期效果，减小了炉况波动。
4.2加强槽下筛分管理，确保净料入炉
由于外购烧结品种较多，且质量不统一，在物料倒运过程中会对粒度造成破坏。针对使用烧结矿的实际情况，对槽下烧结振筛进行重点管理，对进入到筛板的料流再次进行截流控制，严格控制下料量，通过对料流进行加强控制，控制振筛下料量小于15kg/s，使入炉烧结矿小于5mm比例由最高时的10%，下降到3~5%，效果明显，为改善高炉料柱透气性和减少炉墙结厚创造了条件。
4.3合理搭配入炉料，确保炉料性能稳定
由于原燃料全部外购，各种入炉料质量不统一，在原料入厂后，首先对入炉料做冶金性能分析，对原料质量进行掌握，根据质量情况对原料进行等级划分，然后根据各种原料的回货量，确定入炉料的使用比例，经过入厂检验和使用效果验证，以质量较好的三种烧结矿作为主料，使用比例占到70%，其他烧结作为辅料搭配使用，使用比例10%。另外，根据焦炭质量情况不同，固三种焦炭的配比定依次为：50%、35%、15%，通过对入炉料进行搭配使用，确保了入炉料质量基本稳定。
4.4 调整装料制度，确保两道气流分布
根据当前原燃料条件，迫切需要稳定的煤气流分布，来保证合理的操作炉型，为了改善炉内气流分布，对装料制度进行了调整，布料矩阵调整如下表5所示，在布料矩阵调整后，煤气流分布更加合理，从炉内成像可看出，具有稳定的两道煤气流分布，各段炉墙温度在小范围内波动，逐渐趋于稳定，为稳定顺行创造了条件。

4.5 逐步提高顶压，稳定气流分布
炉顶压力提高后煤气在炉内停留时间延长，可以增加煤气参与间接还原反应的时间，从而提高煤气利用率，降低燃料比。根据经验数据，炉顶压力每提高10kPa，可降低燃料比0.3~0.5%。根据1#高炉设备实际情况，满足提高顶压的条件，在炉况顺行的前提下，提高顶压的同时，同步加重焦炭负荷，克服提顶压初期风量减小、炉温升高、料慢难行造成的疑惑心理，通过三班的共同努力和坚持，提顶压操作取得成功，将炉顶压力由以前的120kPa，逐步提高到135kPa。
4.6 规范操作参数，三班统一操作
高炉生产以“稳定”为核心，无论是原燃料的质量稳定，还是各项操作参数的稳定，缺一不可。所以，在外部生产秩序稳定后，对炉内工长操作制定规范化操作方针改变之前加减煤量、调整风温、炉温波动大的操作方式，新制定的操作方针为：炉温0.25~0.45%，炉渣碱度1.25±0.03，铁水物理热≥1470℃，稳定小时煤量，稳定炉顶压力，稳定风温，稳定小时料批和班料批，调整氧气量保证料速正常。通过稳定高炉操作关键参数，高炉温度场逐渐趋向稳定，减小了炉温降低或升高后的反复调整，减少变量，更有利于判断和分析炉况，达到炉况稳定的目的。
4.7 稳定炉前操作，按时出净渣铁
稳定的出铁秩序是保证炉内各项参数稳定的前提，在炉内操作参数逐步稳定的情况下，及时出净渣铁作用更加明显。认识到出铁重要性后，对炉前出铁做了具体要求，对罐时间控制在15min，烤铁口时采取分段烤，确保潮泥烤干，稳定铁流，保证出铁质量。出铁间隔时间控制在28min以内，铁水流速控制在1.5±0.05t/min，同时保证出渣时间不低于25min，在生产中发现，出渣时间短对风量、风压的影响更加明显。堵口时稳定打泥量，杜绝跑泥，铁口深度控制在2.0~2.2米。通过采取一系列措施，炉前出铁保证了正常秩序，为炉内稳定提供了条件。
4.8 大比例配加块矿，降低铁水成本
在燃料价格大幅度升高的情况下，铁水成本升高幅度也很大，在降低燃料比的同时，降低铁料成本成为降低铁水成本的重要方面，在经过对性价比进行分析结合炉况的顺行程度，决定配加优质块矿，降低球团矿配比，在公司的协调下，确保块矿数量稳定供应，在条件具备后，高炉进行配加15%块矿尝试并一次取得成功，在降低铁料成本的同时，降低了烧结矿配比，提高了综合入炉品位，保证了高炉燃料比稳定。此次尝试，块矿配比达到了开炉以来最高比例，为今后降本工作拓宽了思路。
4.9 采用超大矿批，提高煤气利用率
矿批大小对高炉煤气分布稳定性和提高煤气利用率起到关键作用，在炉况正常条件下，扩大矿批可以促进矿石均匀分布，优化煤气流分布，提高煤气利用率，同时使上部炉料得到充分的预热和还原，降低燃料比，提高产量。根据1#高炉上料系统设备能力和高炉内型实际情况，决定进行大矿批实践，首先将矿批从正常时的13.5t，增加到18.9t，矿批增加后，效果明显，气流分布合理，煤气利用率从42%提高到44%。运行稳定后，矿批再次加大到19.8t，并且炉况稳定，煤气利用率稳定在45%左右，本次加大矿批实践，创造了开炉以来最大矿批，为降低燃料比，起到了关键作用。
5 效果
通过加强生产过程管理和操作参数控制，入炉烧结小于5mm比例控制在5%以内，出渣时间占到出铁时间45%左右，风温稳定在1150℃，采用19.8t超大矿批，煤气利用率稳定在45%左右，10月份高炉各项指标有了较大改善，截止10月15日高炉各项指标见下表：
通过上表可以看出，通过采取上述措施，高炉的参数得到优化，技术指标明显进步。
高炉生产面临的外界条件经常会发生变化，在条件发生变化时，根据实际情况制定有效应对措施，通过加强炉外过程管理和炉内操作管理，稳定各项操作参数，确保高炉稳定顺行，通过本次实践，为今后的生产过程控制积累了宝贵经验。
6  参考文献
[1]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京:冶金工业出版社,2002.8：335-338,362-365
[2]张殿有.高炉冶炼操作技术[M].北京:冶金工业出版社,2010.
来源：《炼铁交流》杂志