太钢三号高炉稳定热负荷操作实践

乔　石，张　军

（山西太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂， 山西　太原　030000）

太钢三号高炉稳定热负荷操作实践

乔石，张军

（山西太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂， 山西太原030000）

基于3号高炉出现滑尺、崩料、煤气利用率低等现象，采取优化送风制度、装料制度、热制度、冷却制度、造渣制度、冷却制度五大操作制度，维护操作炉型，调整操作参数等措施，稳定太钢3号高炉热负荷。实践得出，通过过对炉内操作制度和炉外影响因素的调整，增加了送风风量，扩大了风口面积，稳定了3号高炉热负荷。

高炉热负荷操作

太钢1 800 m3高炉于2007年7月31日投产，冷却壁采用了铸铁冷却壁和铜冷却壁相结合的方法，是中国第一座应用了由中国自行研发、制造的铜冷却壁的高炉。高炉冷却方式采用一体化的高炉软水密闭循环冷却技术和薄炉衬技术，其中设有2个铁口，26个风口，采用软水闭路循环和薄壁炉衬的长寿炉体，炉腰炉腹部位采用四段铜冷却壁，水冷气密箱的并罐式无钟炉顶，两套轮法冲渣系统，干式除尘系统等技术，设计一代炉龄为15年。

自投产以来，1 800 m3高炉各项技术经济指标均列国内同类型高炉前列。近两年由于钢铁形势不好，三号高炉最低限产至3 000 t。2016年年初，三号高炉生产中出现了滑尺、崩料、风氧量与下料不匹配、煤气利用率低、热负荷波动等现象。通过调整装料制度、送风制度、热制度、造渣制度、冷却制度改善操作环节。外围通过加强原燃料的管理，加强炉前出渣出铁管理，稳定了煤气流，稳定了热负荷。开炉九年以来，太钢三号高炉的冷却壁未受到一丝损坏，热负荷长期稳定在70 000～90 000 MJ/h。

2016年1、2月份，太钢三号高炉由于初始气流的不合理，操作热负荷控制难度大，高炉稳定性一般，热负荷波动幅度较大（如图1所示）。在这种条件下，三号高炉的技术人员通过对低产情况下炉况特点的深入分析，透过对炉内操作制度和炉外影响因素的调整，稳定了煤气流热负荷。稳定后的热负荷情况如图2所示。

图2　2016年3—5月太钢1 800 m3高炉热负荷情况（五月份检修）

1　炉内操作

1.1送风制度

1）提高风量，保持充足中心通路，减少边缘气流。前两个月，高炉长时间处在低冶炼强度的状态下，炉腹煤气指数大大偏离正常水平，炉缸活跃性差。当时产量3 200 t，风量2 320 m3/min，富氧量6 500 m3/h。进入3月份，采取逐渐加风的措施，稳定性好转。产量提高至3 500 t/d，热负荷也逐渐稳定，保持在6.5 MJ/h左右，风量2 540 m3/min，风压270 kPa，风温1 250℃，富氧量7 500 m3/h，鼓风动能8 300 kg·m/s，风速270 m/s。进入4月份，应厂里要求，产量由日产3 500 t提高至4 000 t。热负荷稳定在7 MJ/h左右。这次对风量进行多次微调，以每日30 m3/min的幅度逐渐增加风量，同时顶压配合调整。5月份又对风口面积进行了调整，风口面积从0.238 9 m2增加至0.243 8 m2（Φ105 mm×6+Φ110 mm×19+Φ120 mm×1），为进一步加风创造条件。通过一段时间的调整，各参数逐渐稳定，其中风量2600m3/min，风压280kPa，风温1245℃，富氧量10 500m3/h，炉况顺行程度明显好转。

2）继续保持高煤比运行。煤比维持在185～190 kg/t，湿度保持全关状态，理论燃烧温度可以达到2 230℃左右，煤粉充分燃烧。其相应鼓风动能9 000 kg·m/s，风速285 m/s左右。4月11日休风处理了大量的喷枪，全风口喷煤，使煤气流圆周气流分布更趋合理，炉缸工作状态均匀活跃，热量充沛、稳定。这样，在下部送风参数调整到位的基础上，高炉下部初始气流分布均匀合理，为高炉煤气流的二次分配打下了良好的基础，也为热负荷的稳定创造了很好的条件。

1.2装料制度

1）在低冶炼强度条件下（≤3 500 t/d）的调整。三号高炉1—3月矿石批重减到39 t。理论认为，每一座高炉都有合适的矿石批重，过大过小都会对气流分布造成影响。随着批重的减少，矿石布不到中心，边缘加重，炉况顺行程度一般，易引起操作炉型的变化，渣皮频繁波动，从而导致热负荷不断波动。目前，三号高炉炉衬被侵蚀，全靠渣皮工作。所以要想稳定热负荷，必须稳定渣皮。

分析认为，2016年1月、2月三号高炉冶炼强度较低，进入气流调整的敏感区，布料角度和圈数一旦调整不合理，就可能导致中心和边缘分布不合理，造成渣皮不稳定。为此，进入3月份以来，在料制的调整上，减小惯有调整的幅度，角度调整幅度由原来的0.5°改变为0.2°或0.3°，同时观察调整后的炉况反应是否朝着预想的方向发展，如果调整后气流趋于稳定，煤气利用率逐步提高，说明调整的方向是正确的。最终，通过这种方法，在下部气流稳定的基础上，达到了上部气流的稳定，从而稳定了渣皮，稳定了热负荷。

2）4月份增产后（4 000 t/d）的调整。矿批增到46 t，冶炼强度增加，下部增加了风量。由于矿批增加本身有抑制中心气流的作用，而下部增加风量具有发展中心的作用，于是在操作上对布料矩阵采取暂时不调的办法观察调整后的结果。事实证明，3月份的料制具有极强的适应性，风量和矿批增加后，布料矩阵保持不变。具体料制如下：布料矩阵，焦、矿料线都是1.3 m。

1.3热制度

1）稳定炉温。炉温的高低反映了软熔带根部位置。软熔带根部位置高，炉况相对稳定。软熔带根部位置低，或者下移至风口回旋区附近，来不及熔融的生料进入炉缸，风口出现升降，造成煤气流紊乱，带来热负荷的不稳定。图3中，3月份三号高炉将生铁中w［Si］控制在0.35%～0.55%的范围，铁水测温控制在大于1 465℃。4月份出现了多炉炉温低于0.4%的情况。为了防止炉凉事故的发生，要求炉温的控制以不低于1 450℃为准，铁水硅含量（质量含量）的下限定在0.38%为基准，把握住这两条是红线，低了要及时调整，保证长炉温周期的稳定。当原燃料质量出现明显的波动、雨季水分上升和炉况恶化等情况，要及时提高入炉焦比，减少波动所带来的影响，以此保证炉温的稳定，最终达到热负荷的稳定（图4）。

图3　2016年1—2月硅含量情况

图4　2016年3—5月硅含量情况

1.4造渣制度

在炉温稳定情况下，控制碱度为1.24±0.03。控制较高入炉碱度，有助于稳定热负荷。软熔带下移，会使高炉的块状带增加，这样可以改善高炉的整体透气性。

1.5冷却制度

在日常生产中，高炉冷却系统需要有一个合理的控制范围。随着炉役的延长，高炉砖衬被侵蚀，从而脱落。高炉气流冲击最严重的部位6—9段使用铜冷却壁，冷却强度大，能在15 min内完成渣皮的重建，能有效形成渣皮，稳定热负荷。一般情况下软Ⅰ总水量流量夏季大于4 650 t/h，冬季小于4 450 t/h，支管水速大于2.6 m/s。

2　炉外操作

2.1稳定原燃料质量

1）稳定焦炭质量。焦炭在炉内承担骨架作用，其热态强度对料柱透气性和透液性起着至关重要的作用。粒级不均，块状带不稳定，渣皮脱落后，软熔带变化，可能造成气流波动，从而造成热负荷波动。

2）烧结矿冶金性能要稳定，减少入炉粉末，尽量使用单一品种的烧结，因为不同品种烧结矿熔化性温度不同，会造成渣带和软熔带波动。

2.2加强炉前排放

铁口深度保持在2 800～3 000 mm。来渣时间小于30 min，出渣率不小于75%。炉前出台了考核制度，要求15 min之内打开铁口，全天出铁炉数保持在12炉的水平，排放好转后，憋风现象消除，下料稳定，热负荷稳定。

3　结论

1）送风风量增加，风口面积增加，产量增加，保持鼓风动能9 000 kg·m/s，风速285 m/s左右，可以使高炉下部初始气流分布更加均匀合理；

2）中心加焦的装料制度是稳定热负荷的关键。保证铁水测温被控制在大于1 465℃，w［Si］被控制在0.35%～0.55%的范围，碱度被控制在1.24±0.03，稳定原燃料质量是稳定热负荷的重要措施。

[1]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2005.

（编辑：赵婧）

Practice on Furnace Body Heat Load of TISCO No.3 Blast Furnace

QIAO Shi，ZHANG Jun
（Ironmaking Plant of Taigang Stainless Steel Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030000）

Based on the phenomena of sliding rule，collapse and low utilization of coal gas，five operation systems including air supply system，charging system，thermal system，cooling system，slag system，cooling system，the maintenance operation of furnace type and adjusting the operating parameters are optimized to stabilize heat load. Practice shows that the the heat load of No.3 blast furnace is stabilized by adjusting system inside and outside factors and increasing the supply air volume as well as enlarging the tuyere area.

furnace body，heat load，operation

TF54

A

1672-1152（2016）04-0100-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.34

2016-07-11

乔石（1987—），男，助理工程师，现就职于山西太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂。