太钢1 800 m3高炉高渣比高煤比操作实践

薄永胜

（山西太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂， 山西 太原 030003）

太钢1 800 m3高炉高渣比高煤比操作实践

薄永胜

（山西太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂， 山西 太原 030003）

通过对高渣比、高煤比情况下的实际炉况，寻找到了炉况难行的真正原因，实现了在该种情况下高炉操作的新的突破。实践表明，并不惧怕高风压操作，真正影响高炉顺行的是滞留量。

渣比 煤比 操作

太钢1 800 m3高炉于2007年7月31日扩容投产。设计炉容为1 800 m3，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。从投产以来，1 800 m3高炉各项技术经济指标均列国内同类型高炉前列。但是从2011年7月以来，由于原料的变化，烧结品位大幅降低，使得1 800 m3高炉的综合品位逐渐下降，渣量大幅上升，又加上高炉大幅限制氧气的使用，对煤比要求也比较高，为此高炉曾一度难行，最终通过对高炉冶炼技术进行大胆创新，走出了一条高渣比、高煤比情况下的高强度冶炼之路。

1 渣比升高初期的炉况

2011年7月6日，高炉渣比突破330 kg/t以后，渣比一路上升（如图1所示）。高炉的风压、压差也随之上升，热负荷和下料变得不稳，炉缸的温度也呈现下降趋势。这也说明了高渣比对高炉的顺行产生了巨大的影响。

图1 2011年7月太钢1 800 m3高炉渣比情况

1.1 风压情况

伴随着高炉渣量的增加，高炉的风压呈现上升趋势，尤其是7月下旬更加明显（如图2所示，图中几处低点处为当日曾经有异常原因减风）。最初根据渣量上升的情况，也曾进行过一些调整，比如减风降低冶炼强度、减小炉缸煤气量、低硅冶炼、上部进行减矿批以及疏松边缘等装料制度的调整、加强排放等措施，但是最终并未取得良好的效果。

图2 2011年7月逐日风压

1.2 炉温情况

高炉的渣比升高以后，由于风压的升高，使得压差升高，而且高炉煤气流也非常不稳定，因而导致高炉的煤气利用率呈现整体下降而且不稳定的状态，进而引起高炉料速不稳定，最终导致了高炉炉温不稳定（如下页图3所示）。经计算6月份的硅偏差（硅质量分数偏差）为0.247 5%，而7月份的达到0.438 4%。

1.3 热负荷情况

伴随着高炉气流的不稳定，高炉的热负荷也在逐步上升，而且呈现不稳定状态。三高炉正常的热负荷通常在70 000～90 000 MJ/h，而7月份后期经常达到110 000 MJ/h的高热负荷状态，这种大幅波动的高热负荷的状态必将影响高炉渣皮的稳定性，从而也影响高炉的顺行状况。

1.4 炉缸情况

同样，由于频繁地减风控制风压、渣皮不稳定、炉温波动等原因，使得高炉的炉缸状态也变得越来越不活跃。炉缸底部温度（标高8 116 mm）和炉芯温度（标高5 800 mm）也呈现下降趋势（如图4所示）。

图3 2011年7月逐日硅含量情况

图4 2011年8月炉缸温度情况

1.5 下料情况

由于高炉是一个相互联想和相互作用的系统，由于上述一些因素的波动，最终在下料的状况上也有所表现。比如7月下旬、8月初经常出现一些小的滑尺和小的崩料。这也从上部说明了高炉处于一种不稳定状态。

2 渣比升高初期的操作措施

2.1 减风控制阶段

在渣比升高初期，为了维持高炉正常的风压，被迫减风控制，风量从7月初期的日均风量3 586 m3/min降至3 431 m3/min（如图5所示）。虽然这种减风也带来暂时的风压降低和压差的降低，但是并未从根本上解决高炉的顺行问题，反而使得高炉的产量逐渐下降（如图6所示）。另外，由于鼓风动能的逐渐萎缩，使得高炉上下部气流难以很好地配合，最终导致下料不均匀等现象的发生。

图5 2011年7月风量

图6 2011年7月产量

2.2 减风退负荷阶段

随着风量的减小，高炉依然未解决顺行的问题，于是从8月1日开始退煤比，由7月末的189 kg/t降至8月10日的166 kg/t，产量也由月初的4 665 t降至8月10日的4 189 t。虽然产量和煤比均降了下来（如图7所示），但高炉的顺行问题依然没有得到解决。

图7 2011年8月初产量和煤比情况

3 高渣比下的操作调整

虽然为了保证高炉的顺行问题，先后对煤比和产量作了调整，但是高炉的顺行状况却未见好转。为此，作业区重新调整操作思路，实行了先退煤比主动用风、再增加煤比的战略，最终高炉的风量一举突破了3 700 m3/min大关，站稳3 750 m3/min的目标，而且在这个基础之上煤比也逐渐恢复至180 kg/t的水平，真正实现了高渣比、高煤比、高产量的目标。

3.1 炉内操作的调整

炉内操作的调整主要是对风量的使用，还有热制度的调整和煤比的跟进。

3.1.1 风量和风压的调整

在风量的使用上往往视风压而定，如果风压逐渐增加则认为高炉不接受风量，必须减风以控制风压的上升。从8月11日开始，1 800 m3高炉主动增加风量，风压持续上升仍然不减风量，因此风压由正常时的377 kPa一直上升至386 kPa，日均风量也由3 556 m3/min升至3 688 m3/min，而当风量上升至3 700 m3/min附近时，风压便不再上升，调整风量宣告初步成功。随着高炉炉缸的逐步活跃，气流的逐步规整，高风量得以长期维持。8月的风量情况如下页图8所示。

3.1.2 热制度的调整

鉴于高炉下部炉缸的活跃程度越来越差，加大了对1 800 m3高炉炉缸的关注程度。为此，要求铁水的测温不得低于1 485℃（如下页图9所示），铁水w（Si）不得低于0.4%，坚决消灭0.2%以下的w（Si）（如图10所示）。由于严格执行此项制度，加上大风量对高炉炉缸的活跃作用，炉缸侧壁温度和炉芯温度也逐渐恢复至正常范围。

图8 2011年8月风量情况

图9 1 800 m3高炉2011年9月铁水温度情况

图10 2011年9月逐日硅含量

3.1.3 煤比的调整

在煤气量规整和炉缸活跃的基础上，从8月14日开始逐步增加煤比，从150 kg/t增至9月的180 kg/t的水平（如图11所示，图中断开部分为高炉计划检修期间）。在整个增加煤比的过程中高炉表现稳定顺行。

图11 2011年8月1日—9月30日煤比变化情况

3.2 炉外因素的调整

炉外因素的调整在本次炉况调整过程中起到了非常大的作用，因为在造成高炉风压升高的原因中，渣铁是通过其在炉内的滞留量来影响风压的，为此改善出铁状况必将很好地改善高炉的顺行状况。

3.2.1 出铁制度的调整

随着渣量的增加，高炉能否顺利出铁成为影响高炉稳定顺行的一个瓶颈。为此，及时推出1 800 m3高炉炉前考核制度，要求在15 min之内打开铁口，全天出铁炉数保持在12炉的水平。这样既可以保证炉前及时开铁口，又能及时排出渣铁，使得出铁速度大于冶炼速度。此举极大地改善了高炉的出铁状况，也为大渣比下的高炉顺行作出了贡献。

3.2.2 出渣制度的监控

在高炉的外围影响因素中，除了出铁以外，水冲渣系统也是制约高炉出铁的一个很大因素。除了与水渣系统的负责人进行及时沟通以外，还通过对在线水冲渣渣量的检测，及时发现轮法系统渣量大的情况，并且对轮法的篦子进行及时清理，保障了高炉冲渣的稳定性。

4 结论

1）并不惧怕高风压操作。通常情况，高炉在经过一定时间的稳定运行后，会有一个稳定的风压水平。一般情况下，就把这个风压当成一个正常的操作范围。本次高炉在遇到高渣比的情况下，风量和煤比一退再退，最终通过高风量、高风压操作，以较高的压差水平长周期运行。事实证明，高炉的风压高与低是一个相对概念，只要在此风压下，高炉能够稳定运行，那么高风压也并不可怕。较高的风压必然由较高的风量推动，它有以下一些优点：第一，高风量可以产生较大的鼓风动能，可以活跃下部炉缸；第二，高风量可以使得整个料柱相对疏松（本次风量增加近150 m3/min，风压只增加9 kPa）；第三，高风压产生的高压差使得煤气流速增加，在块状帯能够将更多的入炉粉末吹出炉外，可以起到改善上部透气性的作用。

2）真正影响高炉顺行的是滞留量。影响高炉风压的莫过于气、固、液三相，它们在单位时间内的生成量的多与少并不可怕，重要的是在单位时间内能够排出多少，及其在单位时间内的滞留量有多少。

（编辑：胡玉香）High Coal Ratio and High Slag Ratio Operation Practice of TISCO 1 800 m3Blast Furnace

BO Yongsheng
（Ironmaking Plant of TISCO Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030003）

Through the actual furnace condition of high slag ratio and high coal ratio，the real reason for the difficulty of furnace condition is found，and the new breakthrough of blast furnace operation is realized.Practice shows that it is not the high wind pressure operation but the retention capacity that affects blast furnace operation.

slag ratio，coal ratio，operation

TF543

A

1672-1152（2016）05-0075-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.05.27

2016-10-10

薄永胜（1975—），男，助理工程师，从事高炉原料质量把关和保供工作。