论唐钢中厚板2#高炉操作思路的转变

李明　岳红　马瑞栋

(河北钢铁集团 唐钢公司 炼铁部)



论唐钢中厚板2#高炉操作思路的转变

李明岳红马瑞栋

(河北钢铁集团 唐钢公司 炼铁部)

2009年1月至2010年5月中厚板2#高炉一直处于波动状态，不能实现长时间的稳定。2010年6月后高炉操作制度进行了很大的调整，基本原则是由同时发展边缘和中心到稳定边缘、开放中心，在炉况稳定时再适当规整中心，提高煤气利用率，降低消耗。

操作思路料制调整燃料比

0　前言

唐钢中厚板2#高炉在2009年1月至2011年1月两年多的时间里不能保持长周期稳定顺行。2010年6月之前两股气流都存在一定的问题，渣皮的频繁脱落造成了装料制度与热制度、冷却制度的并不完全匹配，炉缸对炉温(物理热)要求高，上指标困难。所以2010年6月操作制度开始大幅度调整，之后高炉进入料制调整、摸索及跑炉型阶段。

1　高炉炉况

料制调整之前炉况主要表现：壁体波动，燃料比525 kg/tFe～570 kg/tFe，炉缸的活跃程度极易变差，对原燃料及外围波动的适应能力脆弱。主要问题是两股气流不匹配，表现在原燃料质量的不稳定与高炉顺行之间的矛盾上。焦比、煤比、燃料比趋势如图1所示。

2　操作思路的转变

2010年6月前依据原燃料状况，高炉生产走中心和边缘两股气流同时发展的操作思路。这种相对宽松的控制气流方式，有力的保证了当时状况下高炉的顺行，但是煤气利用率低，炉缸蓄热能力差，原燃料突然大幅度波动，炉况易出现失常。

图1　焦比、煤比、燃料比趋势

2010年6月高炉操作调整了控制思路，气流两股同时发展向抑制边缘气流开放中心气流的方式转变。

2010年10月尝试改变中心焦圈，将开放的中心气流规整成稳定﹑狭窄﹑强烈的中心气流，以完成提高煤气利用降低燃料比的目标。此后高炉进入料制调整、摸索及跑炉型阶段。

3　调剂手段及过程

3.1装料制度

上部料制采取措施：扩大矿批，抬角度，扩大档差。2010年6月以前矿角和焦角的加权平均值一直保持稳定在30.5 °和29.5 °左右。档差较稳定(炉况失常除外)，而角差则处于缓慢增长中，在此期间曾在当时的原燃料条件下尝试扩大角差，抑制边缘气流以提高煤气利用，期间也取得了一定的效果，但是由于各方面的影响(主要是原燃料及渣系(渣中Al2O3高影响)炉况波动了几次。2010年6月以后高炉的操作制度调整过程中尝试的步伐不断加大，在原燃料状况略好转后矿角加权平均值逐渐加至32.8 °，焦角加权平均值逐渐减至26.2 °，并保持了相当时间的顺行稳定。各个时期装料制度如图2、图3所示。

图2　不同时期加权矿角、加权焦角

图3　不同时期角差、档差

2010年6月料制调整前十字测温最低温度基本上都在第四环，第三环和第五环温度略高于第四环，虽然最外环温度较高，但是整个中心带较窄，顶温也在较稳定的范围内。2010年6月料制调整后，随着抬角抑制边缘，逐步加重边缘负荷，角差拉大，十字测温最低温度趋向于边缘即最外环和第五环，虽然边缘气流得到控制，但从第四环到中心温度呈上行趋势，致使整个中心带较宽，顶温也有所下降(如图4所示)，这很有可能影响到除尘系统。在此种情况下，2010年6月至10月4日完成了档位(矿焦档分开成5档和6档)、焦圈的调整后，在稳定焦圈大小和焦平台位置基础上寻找合适的矿圈及负荷。随后矿焦圈基本稳定后，尝试改变中心焦圈，由4.5圈减到4圈，将开放的中心气流改造成稳定﹑狭窄﹑强烈的中心气流。

一系列调整后煤气利用率有所提高，燃料比有下降，但是炉况接受能力仍差，具体表现在风压波动，压差上升，透气性变坏，说明炉缸没有达到全部活跃状态，整体料柱透气，透液能力差，仍需要用中心焦量来保证炉况的顺行，进一步活跃炉缸，改善整体料柱透气，透液能力[1]。

图4　十字测温趋势图

在中心负荷及边缘负荷同时变化时中心负荷是引起煤气利用变化的主要因素。而当中心负荷较稳定的时候影响煤气利用好坏就由边缘负荷决定，在10月4日以后，中心负荷稳定在1.4左右，此时边缘负荷的轻重直接影响到了煤气利用的好坏(图5所示)。

图5　中心负荷、边缘负荷以及煤气利用率趋势

3.2送风制度

高炉生产过程中通过调整风口面积以及风口有效长度来适应不同时期的风量，使高炉得到与之相适应的风速和鼓风动能。保证了在高强度冶炼的条件下燃烧带和回旋区的大小，使煤气分布能够顺利达到中心[2]。鼓风动能的提高符合高炉中期控制边缘气流保护炉衬的要求。风口长度及面积变化如图6所示。

图6　风口面积和风口长度变化图

通过调整风口面积以及风口有效长度确保打开中心气流，在风量基本不变的情况下，风速与鼓风动能明显提高，鼓风动能由2010年6月前80 kw提高到109 kw，为活跃炉缸，彻底打开中心气流创造了条件，随着炉缸的活跃，中心气流的打开，从7月份后炉况基本稳定顺行，风量基本不变，风压和压差都有所下降(如图7、图8所示)。虽然有几次小的波动，但在可控范围内。

图7　送风制度参数图

图8　风量、风压和压差变化图

3.3热制度

在2010年6月炉况恢复过程中，燃料比稳定下降的同时，操作方针选择活跃炉缸的道路，尤其是物理热一直保持较高的水平，其中平均炉温保持在0.49%，高于前期0.45%的水平(图9所示)。物理热方面没有走牺牲物理热降低综合焦比的道路，而是一直保持较高的物理热水平，2010年6月以前平均物理热在1490 ℃，2010年6月以后平均物理热保持在1503 ℃(如图10所示)。从长远上看也为保持炉缸良好工作状态延长高炉使用寿命创造了有利条件。

图9　炉温、燃料比趋势

图10　铁水温度、燃料比趋势图

3.4造渣制度

随着调整，2010年6月后渣铁比逐步下降，到2010年12月份平均达到了335 kg/tFe(如图11所示)，渣中稳定的MgO以及Al2O3(由15.2%降到13.2%)的下降为炉况的顺行奠定了基础(如图12所示)。在这段期间高炉基本顺行，燃料比稳中有降，压差平均142 kPa。2011年1月渣铁比呈上行趋势平均达到373 kg/tFe，燃料比升高，平均压差升高到147 kPa(如图13所示)。

图11　渣铁比、燃料比的趋势图

图12　渣中MgO、Al2O3含量

图13　渣铁比、压差趋势图

由此可见，渣量增多增加了熔剂和燃料的消耗，使料柱下部的透气性变差，影响煤比提高、消耗降低和炉况顺行。

4　效果

2010年6月料制调整后气流相对平稳，压差下降明显，平均142 kPa，动能增加较多，保证了中心的透气性。燃料比7月份下降30 kg/tFe，月平均516 kg/tFe，8～10月份又进入料制密集调整期，所以燃料比在530 kg/tFe～545 kg/tFe，10月份后燃料比稳中有降。

2011年1月渣铁比呈上行趋势，由335 kg/tFe上升到373 kg/tFe，不过渣中Al2O3由15.2%降到13.2%，以及物理热的保证，对炉况没有造成大的影响，但是燃料比上行较多。随之2月份溜槽出现问题，炉况又出现较大波动。加上西偏北方向冷却壁破坏现象较严重的原因，以及焦炭配比和煤粉种类变化频繁对高炉热制度的干扰，燃料比一直偏高。

5　结束语

(1) 此次调整思路清晰，目标明确。但操作制度的调剂对炉缸工作状况及炉型的影响是一个长期的过程，需要各制度之间相互适应才能达到理想的效果。

(2)合理的中心焦量能保证中心气流长期稳定，而中心气流又能使中心料柱及时更新，保持死料柱的清洁，维持良好的透气性及透液性。增强炉缸活性，保证炉缸均匀工作。

(3)使用中心焦仍然是打开中心气流更有效快捷的途径。并且从稳定顺行、提高冶炼强度上看中心焦优于焦环带，而在提高煤气利用方面中心焦与焦环带(尤其是第二、三环)孰优孰劣仍需要进一步观察。

(4)随着送风制度的调整，回旋区向中心逐步延伸，上部料制调剂应该抬角抑制边缘，略放中心以疏导中心气流，活跃炉缸。

[1]余乐安，方颖.中心加焦技术的理论性研究[J].浙江冶金，2009(1)：45-47.

[2]王筱留.钢铁冶金学(炼铁部分)[M].北京.冶金工业出版社，2002：218-220.

CHANGES OF THE OPERATION THOUGHT IN NO.2 BLAST FURNACE OF TANGSHAN STEEL

Li MingYue HongMa Ruidong

(Iron-Making Plant of Tang Steel , Hebei Iron and Steel Group)

From January 2009 to May 2010, No.2 blast furnace of Tangshan Iron and steel plate company was always in a state of fluctuation, and can not achieve a long period of stability. A great adjustment of operation thought was carried on after June 2010.The fundamental principle is from simultaneous development of two strand gas currents at the edge and center to edge suppression and center opening. The central gas flow is properly structured when the furnace is stable, thus the utilization rate of gas is improved and consumption is reduced.

operation thoughtmaterial adjustmentfuel ratio

联系人：李明，工程师，河北.唐山(063000)，唐山钢铁股份有限公司炼铁部；2015-12-17