八钢南疆1#高炉生产操作实践

周文胜

(新疆八钢南疆钢铁拜城有限公司，新疆 阿克苏842300)

八钢南疆钢铁公司炼铁厂1#高炉有效容积1 800m3，于2013年5月19日点火投产。开炉后，高炉生产经历了热负荷试机的低产期、在操作和管理上探索适应大型高炉基本规律和操作制度的探索适应期及稳定提高期三个阶段，从2013年10月开始，高炉呈现炉况顺行良好，指标稳定提高的较好局面。然而进入2014年3月，由于原料供应紧张，炉料结构发生较大变化，尤其是自产焦炭质量下滑，导致高炉出现连续悬料、管道行程、风量萎缩，炉况失常，生产形势陷入被动局面。公司通过调整思路，以精细化管理为抓手，多措并举保高炉稳顺，实现高炉生产的稳定运行。

1 炉况失常原因

1.1 原燃料条件恶化

(1)入炉矿质量下降。受原料市场价格波动及供货厂家停产检修影响，外购金岭球团矿供应紧张，高炉原有的原料供应平衡关系破坏，炉料中球团矿配比下降，将酸性烧结矿配比从原来的8%提高到14%，另配加5%铁品位在49.9%水平的疆内鸿源生矿。由于炉料结构发生较大变化，生矿品位偏低使入炉矿品位由2月份54.2%降至53.1%，而酸性烧结矿为落地矿，沫子量大，使得入炉矿整体冶金性能变差，炉况稳定性降低。

(2)焦炭质量变差。南疆焦化厂2#60孔复热式捣固焦炉于2014年2月24日顺利投产出焦，使自产焦能力进一步提升，同时也结束了1#高炉使用外购焦的历史。但由于焦炉配套设施干熄焦未同步投产，3月中旬在高炉全部使用自产湿焦的情况下，焦炭质量大幅下滑，尤其是冷态机械强度变差，M40由月初的84.6%下降到75%～79%范围，相比2014年1～2月的平均值85.3%降低了6%～10%，较低的M40指标使焦炭在炉内易碎裂成小块而影响高炉的透气、透液性，是此次炉况失常的主要原因。

1.2 入炉钛负荷、锌负荷高

(1)公司实施低成本战略，为充分利用钒钛矿资源，2014年1～3月烧结工序采用配加一定比例的钒钛铁精粉替代高品位铁精粉方式，实现在同一台烧结机组进行高碱度和酸性烧结矿的生产，其中高碱度烧结矿(R2=1.67倍)含TiO2由0.66%上升到1.65%水平，酸性烧结矿(R2=0.55倍)含TiO2在4.09%水平。为平衡高炉酸性铁料缺口，在两种碱度烧结矿同时入炉后，随着酸性烧结矿配比的提高及生矿的配加，使高炉入炉钛负荷从16kg/t升高至27kg/t，高炉为控制生铁含钛量，缓解炉渣黏稠、粘罐等现象，铁水PT只能控制在1430～1450℃范围，操作难度较大。

(2)高炉入炉锌量主要由烧结矿带入，2014年3月高炉入炉锌负荷高达1.81kg/t，超过技术标准规定的0.15kg/t上限的12倍以上，而烧结入烧料中高炉布袋除尘灰类含铁废弃物及外购进厂的兴祚入烧矿含Zn量较高，其中布袋除尘灰含Zn2.38%、兴祚入烧矿含Zn0.24%，均已远超过技术质量标准要求的0.1%上限，是烧结矿中锌的主要来源。随着Zn在高炉内的循环富集，给高炉冶炼带来不利影响。

1.3 设备因素

主要是干法除尘布袋质量存在缺陷可耐温度降低，顶温高时易烧损;高炉煤气含尘量超标导致调压阀组磨漏无法控制，使净煤气放散和炉顶放散频繁开启以及风口水套频繁烧损等因素，高炉在各项参数还未恢复全又被迫于2014年3月21日、24日、27日和29日休风四次更换除尘布袋、减压阀组及风口水套，加剧了炉况恶化。

1.4 操作因素

(1)高炉出现管道行程时减风幅度不足，风量最低减到1 500m3/min未再多减。由于操作未能完全消除管道，使顶温高，而炉顶打水未能充分发挥其降温作用，造成干法除尘箱体布袋烧损。

(2)高炉第一次休风更换除尘布袋时，用纯焦炉煤气烧热风炉，风温只能送到600～650℃，使高炉二次休风前炉温下降较多，复风时又未充分考虑焦炭质量、炉温偏低和炉缸透液性差，全风口送风造成风口水套烧损较多，使炉况恢复难度增加、进程减慢。

2 措施

2.1 调整操作管理思路

面对生产波动的实际情况，炼铁工作者从铁前整体系统方面分析存在的优势和短板，确立了以高炉稳定顺行为基础的生产操作和管理理念，在稳定的基础上求规模、求低耗。大力开展技术创新工作，提高焦炭系统实物质量及设备运行质量，探索高炉稳定运行的操作技术，制定高炉攻、守、退的操作制度，尽快理顺各工序相互之间的衔接，完善健全各项基础管理制度，实现精细严格管理，为高炉生产稳定提供保障。

2.2 抓好精料工作

2.2.1 提高焦炭质量

公司对自产焦炭质量引起足够重视，采取多种措施，除改进配煤和炼焦操作稳步提高焦炭质量之外，还进行了如下工作。

(1)选择适当的炼焦煤源及其配合比。经过市场调查，公司选择引进了艾矿1890肥煤、2130焦煤和山西离石1、国贸5四种优质炼焦煤，协调原料采购部门，对质量指标波动大或不合格煤种要求供应商整改甚至停进，大大提高了入炉煤质量，同时相应调整配煤结构，增加1890肥煤，调整山西煤配比，适当降低疆内气煤使用比例，用以稳定、提高焦炭质量。

(2)配煤比优化研究。利用40kg小焦炉实验指导配煤生产，通过对单种来煤、配合煤的结焦性进行试验，为大焦炉确定入炉煤配比，预测焦炭质量，避免了配比变更前后焦炭质量的波动。

(3)强化煤场及备煤操作管理。例如对各种进厂来煤根据质量严格按煤种、矿点进行合理分类、堆放，确保不混煤、不错卸，随时对煤堆质量进行质量抽查工作;在堆、送煤作业过程中严格按照“平铺扇取、先来先用”等工艺原则操作，稳定入炉煤质量。

(4)充分发挥捣固炼焦工艺优势，增大装炉煤散密度以改善焦炭气孔结构。

(5)改善炼焦工艺，采用干法熄焦技术。公司加快焦化干熄焦项目工程建设，2014年7月初干熄焦投产后，干法熄焦与湿法熄焦相比，干熄焦的焦炭M40提高3%～5%，M10降低0.3%～0.8%，且热反应性CRI和反应后强度CSR指标比湿熄焦均有所改善。

2.2.2 改善入炉矿质量

为改善高炉炉料结构，停止配加品位较低的生矿，并根据生产需要保持一定的烧结矿碱度和适当的TiO2含量，通过技术攻关提高烧结矿强度达到81%以上。上述措施后，入炉矿品位由53.1%提高到55.2%，熟料率由97.7%提高到100%，入炉矿冶金性能得到改善，使高炉接受风量的能力加强。

2.3 控制入炉钛负荷和锌负荷

(1)优化烧结配料，控制入炉料TiO2负荷。通过合理调整和控制钒钛铁精粉在烧结混匀料中的配比，对于料场滞存的含钒钛铁精粉配比较高的混匀料堆，在使用时采取外配高品位铁精粉的方式生产高碱度烧结矿，使直供高炉的成品烧结矿TiO2质量分数降至1.1%以下，高炉入炉TiO2负荷控制在17kg/t以内，防止炉渣变稠，炉缸产生粘结，改善了高炉冶炼行程。

(2)控制氧化锌入炉负荷。从含铁原料的进厂、含铁尘泥处理和入炉把关方面采取措施，如:在原料的采购过程中，按供货质量标准要求对原料中的Zn含量进行严格控制，以降低进厂原料中的锌含量;烧结生产中将高炉布袋除尘灰等含锌较高的冶金尘泥开路外排，不再返回烧结配料中使用，切断它们在烧结和炼铁内部的循环;对入炉料的选用依据高炉铁料Zn含量差异不同，通过优化配矿来稳定炉料限制锌的入炉量等，有利于高炉减轻锌害。

2.4 搞好高炉操作，稳定炉况顺行

(1)配加萤石提硅洗炉。鉴于高炉炉缸工作差，铁前憋风较严重，炉内操作上采取配加萤石洗炉和保持充足的炉缸温度，同时将矿石批重由59.3t缩小到44.6t，料线由2.4m提高到2.2m，并将综合负荷0/C由4.5退至3.6，保持中下限热风压力，用料结构也作了适应性调整:由75%碱性烧结矿+14%酸性烧结矿+6%球团矿+5%生矿→82%碱性烧结矿+3%酸性烧结矿+15%球团矿。炉外抓好出渣铁工作。通过上述处理，及时纠正气流，先保持住炉况顺行，为后续炉况恢复打下基础。

(2)在保证炉况稳定顺行的前提下，坚持从四大操作制度入手，随着原燃料条件的变化而变化，不断优化各项控制参数。炉内保证中心气流，适当疏松边缘，保持气流分布合理，控制合适压差水平，维持合适炉温，从活化炉缸工作抓起，确保全风操作，合理调节装料制度，使高炉的正常状态逐步得以恢复，为进一步提质、增产、增效奠定基础。

2.5 加强基础管理，确保高炉生产

(1)强化原燃料管理。对原燃料采取延伸管理，由专业管理人员、岗位操作人员、高炉值班工长组成严密的质量把关链条，及时与协作单位及烧结、焦化等上道工序联系沟通，协调数据的真实有效性，提前掌握来料的质量和数量信息情况，强化在线生产控制，为高炉超前调剂、主动适应原燃料变化提供准确的依据。抓好原燃料筛分，各班加强巡检和操作，及时清理筛网，尽量筛除粉沫，确保精料入炉。

(2)提高对高炉管控水平。建立原料质量系统预警机制，把消化原燃料质量波动给高炉带来的影响作为当前工作重点，针对不同的外界条件制定灵活的对策，使高炉操作可控。由厂领导、工艺技术人员蹲点跟班与高炉值班工长分析当班操作情况，根据炉况，确定下一班技术操作措施，加大动态掌控力度，提高标准化操作水平。

(3)强化生产组织管控。要求高炉牢固树立“高炉失常就是事故”的理念，在生产过程中加强异常事故或紧急事故情况的预警及处理，提高信息传递的及时性、准确性和紧急事故处理的应变能力，保证了预警响应体系有效运行，达到信息反馈、物流衔接与生产紧扣匹配的效果，实现生产组织无间隙。

(4)强化设备管理。制定了周密严格的点检制度，对关键设备实行专业点检，责任到人，为高炉稳定顺行提供保障。

3 结语

高炉炼铁生产是一项复杂的系统工程，保持高炉连续稳定高效的生产，需要高炉生产的管理和操作者协调多方面的工作，技术层面应扎实借鉴国内外高炉炼铁的先进历史经验，不断优化探索和选择适合自己高炉的操作制度，实现科学炼铁。同时，需要科学管理，运用企业现代化管理的知识，结合本企业实际特点制定出合理有效的方法，为高炉生产创造良好的稳定基础，从而促进企业更加持续健康的发展。