1、 冶金之家網(wǎng)站邯鋼1號(hào)3200m3高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行實(shí)踐郝飛飛，梁紅星(河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼邯寶公司 煉鐵廠)摘 要：近年來(lái)，邯鋼1號(hào)3200m3高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。通過(guò)采取精料，合理調(diào)整上下部操作制度，實(shí)行低硅冶煉，解決了長(zhǎng)期困擾高爐的爐缸工作問(wèn)題。2012年?duì)t況實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)同類型高爐的先進(jìn)水平。關(guān) 鍵 詞：大高爐；技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；精料；低硅冶煉；高爐操作；技術(shù)進(jìn)步1 前言邯鋼西區(qū)1號(hào)高爐爐容3200m3，設(shè)有32個(gè)風(fēng)口，4個(gè)出鐵場(chǎng)，于2008年4月18日點(diǎn)火開(kāi)爐。主要工藝如下：(1)設(shè)置獨(dú)立的礦槽和焦槽，并列式布置；燒結(jié)礦分級(jí)入爐，采用焦丁回收入爐技術(shù)；(2

2、)采用PW型并罐無(wú)鐘爐頂；(3)冷卻系統(tǒng)采用軟水密閉循環(huán)，實(shí)現(xiàn)全軟水冷卻；(4)采用INBA渣處理裝置；(5)采用改進(jìn)型高溫內(nèi)燃式熱風(fēng)爐；(6)TRT爐頂余壓回收裝置。邯鋼西區(qū)1號(hào)高爐是邯鋼首個(gè)開(kāi)爐的大型高爐，投產(chǎn)初期各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)與國(guó)內(nèi)同類型高爐有很大的差距。09年10月后，1號(hào)高爐去除中心焦，采用平臺(tái)+漏斗布料模式。歷經(jīng)近一年時(shí)間，摸索出適應(yīng)自身爐況的操作制度，爐缸工作狀態(tài)逐漸改善，各方面技術(shù)指標(biāo)不斷進(jìn)步。尤其在進(jìn)入2012年以后，通過(guò)實(shí)施加強(qiáng)入爐原燃料管理、優(yōu)化高爐操作制度、穩(wěn)定高爐操作爐型、強(qiáng)化爐前生產(chǎn)管理、降低高爐休慢風(fēng)率、四班統(tǒng)一穩(wěn)定操作等有效措施，實(shí)現(xiàn)了高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)，燃料比

3、長(zhǎng)期保持在500kg/t以下。2 生產(chǎn)指標(biāo)優(yōu)化的措施21 加強(qiáng)原燃料管理精料是高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的必要條件，1號(hào)高爐實(shí)行原燃料分級(jí)管理，避免原燃料波動(dòng)對(duì)爐況的影響。槽下崗位，工長(zhǎng)崗位，車間領(lǐng)導(dǎo)逐級(jí)把關(guān)，及早發(fā)現(xiàn)原燃料變化。另一方面，對(duì)原燃料的振時(shí)提出明確要求(見(jiàn)表1)，在料倉(cāng)入口處焊接擋料板，提高篩分效率，減少入爐的粉料。表1 振料時(shí)間要求大燒結(jié)礦小燒結(jié)礦球團(tuán)澳礦干焦外購(gòu)焦標(biāo)準(zhǔn)大于28s/t大于36s/t大于145s/t大于20s/t大于45s/t大于80s/t211 對(duì)焦炭的管理實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)化受焦化產(chǎn)能限制，高爐配吃一定量的外進(jìn)焦和濕焦。從2012年后穩(wěn)定干焦：外焦=5：1，當(dāng)爐況波動(dòng)，焦比增高

4、時(shí)適當(dāng)降低干焦比例，使得焦化廠能有一個(gè)較穩(wěn)定的產(chǎn)能，利于焦炭質(zhì)量的改善。對(duì)焦炭成分，熱性能和強(qiáng)度，篩分粒級(jí)進(jìn)行全面的跟蹤，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)(見(jiàn)表2)，高爐根據(jù)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整，確保爐況的穩(wěn)定。表2 自產(chǎn)焦炭指標(biāo)時(shí)間濕焦干焦灰分揮發(fā)份SCSRCRI灰分揮發(fā)份SM40M10CSRCRI20111-61268118083655256126410808188950569322220117-121275121083652252126611108388754769022520121-6128511808663425812691080987861682235212 礦石的管理1號(hào)高爐爐料配比為70%-75%的燒結(jié)礦

5、，10%-12%的球團(tuán)礦，12-16%的澳礦。礦石的管理也實(shí)行制度化和數(shù)據(jù)化。對(duì)燒結(jié)礦成分、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)、堿度、粒度建立數(shù)據(jù)庫(kù)，每隔4小時(shí)顯示在MES系統(tǒng)上；對(duì)球團(tuán)和澳礦，每日生產(chǎn)日?qǐng)?bào)中有詳細(xì)的分析。邯鋼西區(qū)燒結(jié)產(chǎn)能不足，且頻繁因設(shè)備原因停車，造成兩座高爐經(jīng)常配吃落地?zé)Y(jié)礦。正常燒結(jié)礦倉(cāng)備兩層篩子，上層為10mm，下層為5mm。為了減少落地料影響，在其下料前是將其下層振篩去掉，減少粉料的入爐。每次配吃落地料由技術(shù)室原料科下達(dá)具體配吃比例以及配吃時(shí)間。22 操作制度的調(diào)整221 上部裝料制度的調(diào)整上部裝料制度調(diào)整的關(guān)鍵在于通過(guò)布料控制煤氣流分布合理。平臺(tái)加漏斗的料面形狀是布料的核心理念，應(yīng)通過(guò)布料制

6、度調(diào)整平臺(tái)的寬窄、位置和漏斗的深淺來(lái)平衡邊緣和中心氣流的分配。合理的布料平臺(tái)寬度應(yīng)該在三分之一的爐喉半徑為基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。3200m3高爐平臺(tái)寬度應(yīng)控制在12m左右，中心漏斗深度應(yīng)控制在10-15m。布料矩陣各檔位之間的角差分布應(yīng)當(dāng)注意連續(xù)穩(wěn)定，不要差異過(guò)大，兩個(gè)檔位之間的角差最大不超過(guò)3°。1號(hào)高爐現(xiàn)在常用裝料制度為C333223O4433和C333223O3443，布料矩陣如下(表3)，料線13-14m，礦批控制范圍90-97t，焦批18-20t。根據(jù)爐況變化選擇合適的料制和礦焦量。表3 1號(hào)高爐布料矩陣12345674354153953753553330焦炭333223礦石443

7、3222 下部送風(fēng)制度的調(diào)整合理的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，不僅有利于高爐操作爐型的合理發(fā)展，還能保證爐缸圓周工作均勻，原始煤氣流合理分布，為爐況的穩(wěn)定順行和提高煤氣利用率創(chuàng)造有利條件。下部送風(fēng)制度不合理，調(diào)整上部裝料制度作用很小。送風(fēng)制度的主要調(diào)劑方式是風(fēng)量，風(fēng)口面積和風(fēng)口長(zhǎng)度。3200m3高爐的送風(fēng)比應(yīng)控制在17左右，1號(hào)高爐入爐總風(fēng)量由2011年的6150m3/h調(diào)整為2012年的6000m3/h，不再片面追求高風(fēng)量強(qiáng)化中心，而是通過(guò)控制合理的爐腹煤氣量來(lái)保持高爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行。1號(hào)高爐風(fēng)口直徑由最初的120mm調(diào)整為130mm，風(fēng)口面積由040m2增加到042m2左右，進(jìn)一步疏導(dǎo)了邊緣氣流，改善

8、了料柱透氣性。目前1號(hào)高爐標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速225-235m/s，鼓風(fēng)動(dòng)12000-13500kgm/s，能夠吹透中心，保證爐缸活躍。2012年年初，原燃料質(zhì)量整體變差，入爐風(fēng)量長(zhǎng)期偏低造成中心氣流偏弱，爐況穩(wěn)定性變差。1號(hào)高爐通過(guò)加長(zhǎng)部分風(fēng)口長(zhǎng)度(由643mm加長(zhǎng)至663mm)，確保回旋區(qū)深度，爐缸不斷活躍，于2012年11月指標(biāo)達(dá)到開(kāi)爐以來(lái)最優(yōu)指標(biāo)(見(jiàn)表4)。表4 2012年11月生產(chǎn)指標(biāo)產(chǎn)量焦比煤比焦丁比風(fēng)量富氧風(fēng)壓壓差鼓風(fēng)動(dòng)能物理熱77183044014050383159616370388163138151528223 熱制度與造渣制度的控制熱制度與造渣制度的制定標(biāo)準(zhǔn)是保證良好的渣鐵流動(dòng)性。實(shí)行

9、平臺(tái)加漏斗的布料模式，煤氣利用率較高，較低的Si也能保證生產(chǎn)所需足夠的熱量。而較高的Si會(huì)造成壓差上限并不利于順行。所以從調(diào)整裝料模式后，1號(hào)高爐相應(yīng)的將Si控制范圍下調(diào)，2012年整體控制范圍為03-04%，在此范圍中1號(hào)高爐物理熱1510-1530，渣鐵的流動(dòng)性最為理想。從2012年6月開(kāi)始，受燒結(jié)礦提堿度和焦炭中硫負(fù)荷升高影響，1號(hào)高爐提高爐渣堿度，控制標(biāo)準(zhǔn)由原本120-125提高至123-128。這段時(shí)間的生產(chǎn)證明，在較高堿度123-128范圍內(nèi)，較高的Al2O3155-16%，控制物理熱大于1510，爐渣流動(dòng)性不受影響。23 強(qiáng)化出鐵管理1號(hào)高爐設(shè)置2個(gè)矩形出鐵場(chǎng)，4個(gè)鐵口，高爐正常

10、生產(chǎn)時(shí)采用對(duì)角出鐵。車間要求穩(wěn)定打泥量，控制鐵口深度在34-36m，出鐵時(shí)間100-120min，間隔小于5min，來(lái)渣時(shí)間控制在20min以內(nèi)，出鐵量600-750t。為了及時(shí)排凈渣鐵，減少出鐵對(duì)爐況的影響，1號(hào)高爐從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：1)加強(qiáng)對(duì)爐前崗位工的培訓(xùn)，優(yōu)化生產(chǎn)組織，統(tǒng)一四班操作；2)針對(duì)開(kāi)口困難，在每個(gè)開(kāi)口機(jī)上增加霧化裝置，并且改進(jìn)鉆頭質(zhì)量；3)開(kāi)口機(jī)重新測(cè)定長(zhǎng)度，在要求范圍內(nèi)安裝上標(biāo)尺；4)安裝打泥壓力表和打泥流量表，量化打泥指標(biāo)。當(dāng)打泥壓力高，連續(xù)打不動(dòng)泥時(shí)，及時(shí)更換炮泥；5)規(guī)范鉆頭適用，正常生產(chǎn)時(shí)都采用55mm鉆頭。當(dāng)出鐵時(shí)間連續(xù)異常后，由當(dāng)班工長(zhǎng)和爐前組長(zhǎng)決定是否更

11、換鉆頭。6)對(duì)爐缸和鐵口區(qū)域進(jìn)行灌漿處理，減少噴濺現(xiàn)象；通過(guò)一系列措施，爐前正常生產(chǎn)秩序得以延續(xù)，為高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行創(chuàng)造了條件。24 工長(zhǎng)統(tǒng)一思想，操作以穩(wěn)定順行為主在日常操作中，車間要求每班的值班工長(zhǎng)嚴(yán)格執(zhí)行煉鐵廠高爐值班工長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)化操作條例，按照制定的操作方針統(tǒng)一操作，主要從三個(gè)方面來(lái)確保爐況的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行。241 穩(wěn)定爐溫，實(shí)行趨勢(shì)管理在爐況順行情況下，爐缸工作狀態(tài)良好，1號(hào)高爐實(shí)行低硅冶煉，穩(wěn)定爐溫顯得很重要。為了規(guī)范調(diào)劑量，車間規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)化操作方針，對(duì)加濕、煤粉、風(fēng)溫等每次動(dòng)作的調(diào)劑量根據(jù)爐溫不同變化情況作出了明確的調(diào)劑量。在此過(guò)程中車間要求嚴(yán)格控制長(zhǎng)時(shí)間下限爐溫，避免物理熱小于151

12、0。242 穩(wěn)定料批目前正常生產(chǎn)礦批在93t-97t，焦批18-19t，將料批控制在45批/班，通過(guò)對(duì)每班跑料批數(shù)作嚴(yán)格要求，要求各班均勻走料，達(dá)到穩(wěn)定煤氣流和爐溫的目的。243 穩(wěn)定產(chǎn)量每天和每班的鐵水產(chǎn)量穩(wěn)定在一定的范圍以內(nèi)，不追求一時(shí)的高產(chǎn)。通過(guò)定產(chǎn)操作，一是穩(wěn)定了入爐風(fēng)量，有利于高爐各操作參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定；二是穩(wěn)定了爐前對(duì)罐組織，控制了出鐵出渣速度；三是有利于維持高爐合理的操作爐型。25 強(qiáng)化設(shè)備管理，降低高爐事故休風(fēng)率。加強(qiáng)煉鐵設(shè)備運(yùn)行管理，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)的點(diǎn)巡檢、日常維護(hù)和維修工作，隨時(shí)保持信息跟蹤，及時(shí)掌控設(shè)備運(yùn)行狀況。加大檢修質(zhì)量的控制，重點(diǎn)設(shè)備的檢修要有技術(shù)人員到場(chǎng)進(jìn)行協(xié)調(diào)和技術(shù)把關(guān)。

13、加強(qiáng)定修的管理，規(guī)范檢修質(zhì)量、提高檢修項(xiàng)目命中率。1)針對(duì)高爐裝料設(shè)備進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)高爐設(shè)備裝料程序進(jìn)行優(yōu)化。2)對(duì)高爐風(fēng)口進(jìn)行技術(shù)改造，通過(guò)對(duì)減少風(fēng)口破損的技術(shù)攻關(guān)，降低換風(fēng)口休風(fēng)率。3)降低臨時(shí)檢修率，提高設(shè)備的作業(yè)率，降低休風(fēng)率。通過(guò)以上措施，1號(hào)高爐2012年設(shè)備事故休風(fēng)率為0。3 爐況波動(dòng)的監(jiān)控高爐生產(chǎn)過(guò)程中，受設(shè)備和原燃料變化的影響，難免會(huì)造成煤氣流分布的變化，嚴(yán)重的破壞順行，造成爐況波動(dòng)。其中關(guān)鍵在于及時(shí)發(fā)現(xiàn)波動(dòng)原因，在出現(xiàn)波動(dòng)的時(shí)候及時(shí)退守，維持操作爐型的穩(wěn)定。在氣流調(diào)整方面，只有維持煤氣流的合理分布，保證中心氣流充沛，邊緣氣流穩(wěn)定，才能保證爐體冷卻壁和渣皮的動(dòng)態(tài)

14、穩(wěn)定，才能保證熱負(fù)荷穩(wěn)定，維持爐缸工作狀態(tài)正常。在生產(chǎn)中，1號(hào)高爐去除了十字測(cè)溫，主要依靠爐墻各段冷卻壁溫度變化和爐身靜壓來(lái)綜合判斷氣流變化(見(jiàn)表5)。表5 控制合理的操作爐型爐墻溫度標(biāo)準(zhǔn)軟水進(jìn)水溫度：38-41，軟水總水量：4800-4900m3/h部位標(biāo)高m平均管理值L4(最低四點(diǎn)平均值)高點(diǎn)管理值爐腹5段171540-45>39-41<50爐腰6段19640-48>39-41<50爐身下部7段220540-48>39-41<55爐身下部8段250540-45>40-45<55爐身中部9段275680-130>70<150爐身中部

15、10段294880-130>70<150爐身上部11段314130-180>120<200爐身上部13段352480-130>80<150通過(guò)一段時(shí)間的摸索，1號(hào)高爐總結(jié)出適合自身高爐的判斷標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)劑手段。9-11段冷卻壁位于爐身中上部，處于塊狀帶，調(diào)節(jié)上部裝料制度效果明顯。1號(hào)高爐認(rèn)為其溫度范圍在80-130，長(zhǎng)期各段冷卻壁溫度低于130，且爐內(nèi)壓量關(guān)系偏緊，我們會(huì)認(rèn)為邊緣氣流偏弱，應(yīng)適合采取放邊的料制；而若溫度范圍大幅高于180且爐身靜壓已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)波動(dòng)，應(yīng)采取壓邊的料制。4 結(jié)語(yǔ)(1)大型高爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行必須從精料做起，在原料條件發(fā)生變化時(shí)要轉(zhuǎn)變操作

16、理念，優(yōu)化調(diào)整高爐上下部制度，主動(dòng)適應(yīng)原燃料變化。(2)建立健全的數(shù)據(jù)化管理和制定合理的操作制度是1號(hào)高爐生產(chǎn)指標(biāo)不斷進(jìn)步的基石。(3)4班統(tǒng)一思想，避免交接班波動(dòng)有利于保持順行局面。(4)組織高爐生產(chǎn)要執(zhí)行安全、順行、穩(wěn)定、均衡的八字方針。尤其是要貫徹“均衡”的理念，穩(wěn)定產(chǎn)量和指標(biāo)，平衡外圍生產(chǎn)條件，才能最終保證1高爐的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行(見(jiàn)表6)。表6 1號(hào)高爐 2011-2012年主要技術(shù)指標(biāo)利用系數(shù)焦比煤比焦丁比布料矩陣SiR22011年1-3月22533639099493291C333222O333210421232011年4-6月234934727118023267C333222O333210411242011年7-9月235634823122953256C333223O44330391242011年10-12月235433920120513673C333223O34430391242012年1-3月236832544115404139C333223O44330381252012年4-6月238731657134454104C333223O443210361272012年7-9月236931110140893938C3