马钢2号高炉炉况处理实践

尤 石，曹 海，陶 华，赵淑文

(马钢股份公司炼铁总厂 安徽马鞍山 243002)

马钢22 500 m3高炉2018年1月下旬受雨雪冰冻天气的影响，临涣定制焦运输受阻，库存不断下降至预警状态，高炉逐步控氧至5 000 m3/h，负荷退至4.40，产能由6 300 t/d下滑至5 800 t/d。

2月初随着临涣定制焦库存的缓解，高炉开始逐步强化，氧量恢复至11 000 m3/h，产能上升至6 000 t/d以上；中旬临涣定制焦炭质量下滑，灰分和硫频繁超标，随后炉况急剧下滑，高炉不易接受风量，风量萎缩至4 200 m3/min，负荷退守至4.20，维持氧量8 000 m3/h，高炉产能在5 500 t/d-5 700 t/d。

1 炉况波动原因

下部制度不合理。自去年10月10日开炉以来，高炉一味追求产能，高富氧，氧量最高时达到13 000 m3/h，风量一直维持4 600 m3/min左右，鼓风动能偏低(见图1)，导致炉缸中心死料柱肥大，致使炉缸中心透气性、透液性变差。进入2018年1月，炉缸状况下滑较为明显，体现在炉缸脱硫能力下降，1-2月有4次硫出格。

图1 高炉氧量及动能情况

上部制度不合理。开炉后高炉一直采用矿焦大角度压制边缘的布料模式，顶温时常存在拉升现象。10月31日检修后勘察料面，料面平台窄，只有0.8 m左右，尝试将布料角度整体向中心推移，炉况稳定性变差，加减风较为频繁，产能下滑，随后布料制度上进行回调；12月21日检修再次勘察料面，料面几乎没有平台，后续布料制度又做了大量尝试，都以失败而告竣(见图2)。

图2 矿焦质心角和角差的变化情况

高炉限产。2018年1月下旬，炉况出现下滑，气流稳定性差，退负荷至4.56，26日因临涣定制焦库存预警，开始逐步限氧至5 000 m3/min，高炉同时退负荷至4.40。期间，高炉尝试使用大风量维持下部送风参数在合理范围，但效果不理想，炉内表现风压波动大，偏尺滑料较为明显。

临涣定制焦质量劣化。 2018年1月份下旬开始，临涣定制炭质量明显劣化，焦炭灰分、硫分出现明显升高，连续出现不合格批次。1月24日灰分超标，2月16-24日灰分持续超标(见图3)；1月29日-2月3日硫持续超标，2月21日-3月8日硫频繁超标(见图4)，随后2月下旬炉况下滑，风量逐步萎缩至4 200-4 300 m3/min。

图3 临涣定制焦灰分变化情况

图4 临涣定制焦硫变化情况

强化冶炼进程过快。高炉自2月7日开始氧量由5 000 m3/h逐步加至9 000 m3/h，但高炉的产能没有上升，高炉减风较为频繁，布料制度上将矿焦平台整体外抬，矿石宽度由7.5°缩至7°，并退负荷0.1至4.42。14日炉况出现好转，负荷回归至4.50，高炉产能也上升至6 000 t/d以上。随着高炉进一步强化，氧量加至11 000 m3/h，负荷加至4.60，产能反而下降，风量萎缩，先后退负荷，调料制保风量，但效果不理想。

2 炉况波动处理措施

此次炉况波动的原因认识大家看法是一致的。在炉况处理上，虑到是炉缸中心堆积问题，风口又没有出现烧损，改变以往的堵风口的操作模式，想通过上部料制的调整，同时改善焦炭质量、渣系、强化炉前出铁等措施，但效果不佳，最终休风堵风口，维持合适的鼓风动能来恢复炉况。根据炉况波动和恢复的进程，大体可以分为三个阶段：

2.1 第一阶段：炉况下滑阶段处理措施(2月18日-2月28日)

布调整料制度。针对两道气流不畅，不管采取压制边缘还是疏松边缘(见表1)保高炉风量，但炉况下滑的局面没有改观，至2月28日风量下滑至4 200 m3/min。

[4]赵铁军、惠怀海:《文化节的营销策略研究——以庆阳香包文化节的营销策略为例》,《陇东学院学报》2012年第4期。

调整负荷。根据炉况下滑的程度，将全焦负荷由4.59逐步退至4.20，但气流稳定性依然较差，墙体温度波动大，炉内主要体现在风压波动，加减风较为频繁，炉温可控性差，不易平衡。

调整渣系。炉芯温度自去年11月26日创开炉新高以来，炉芯温度不断下滑(见图5)，说明炉缸中心死料柱透液性在变差，可能存在中心堆积。为此，通过降低核料炉渣碱度使得实际炉渣碱度维持在合理水平，来改善炉缸渣铁的流动性。22日、24日、27日各降核料碱度0.01，核料碱度由1.16降至1.13。

图5 炉底五层炉芯温度变化情况

改善中心焦炭粒度。[1]加入中心的焦炭，由于参加气化反应很少，达到炉缸后强度仍然较好，应该使用大粒度焦炭来改善死料柱的透气性和透液性。为此，28日更换5B筛网，将5B筛网Φ22 mm扩大为Φ25 mm。

强化炉前出铁。为了保证渣铁及时出净，不因渣铁影响到炉内操作，规范炉前出铁，将开口间隔控制在10 min左右，来渣时间控制在30 min以内，出铁时间控制在2h左右，并根据出铁时间的长短调整钻杆直径，来渣时间超过30 min打开另外一个铁口重叠。

2.2 第二阶段：炉况艰难维持阶段处理措施(3月1日-3月12日)

构建“平台+漏斗”模式。[2]根据第一个阶段布料制度的调整分析认为，风量上不去的原因是方溜槽料流区间窄，矿石4个档位不够，需增加一个档位，两档位之间应该是等面积的关系，这样有利于平台规整，减少矿石和焦炭的滚动，对两道气流的稳定是有好处的，自3月1日开始，将布料平台矿石和焦炭增加一个档位，依据边缘流和墙体温度的反应情况进行微调，但风量上不去，维持在现有的水平。6日认为之前搭建焦与矿平台有所差距，30°焦尽量靠平台，矿的圈数较多，重新调整布料平台，之后也进行了微调，但结果依然不理想，风量维持在原有水平，没有突破。

改善靠中心焦炭粒度。面对临涣定制焦比自产干熄焦质量差的特点，继续改善靠中心焦炭粒度来弥补质量缺陷，有利于中心气流更加稳定。5日又更换6B筛网，将6B筛网Φ22 mm扩大为Φ25 mm。

制定操作方针。为了避免个人经验的不足，随意操作，每天早晚技术组人员讨论，根据讨论的结果来制定操作制度，当班跟班人员依据操作制度来操作，确保高炉操作合理化、规范化。

强化炉温管理。炉温的稳定是处理炉缸的关键。炉温低于0.40%时，要采取增热措施；炉温连续两罐低于0.30%时，要考虑减风过渡，必要时加轻料0.3 t/ch，确保炉缸热量充足。

2.3第三阶段：炉况恢复阶段处理措施(3月13日-4月5日)

堵风口操作。只靠上部料制调节效果不理想，决定调整下部送风制度，于是12日休风堵3#、9#、14#、26#共4个风口，将风量加至4 200 m3/min，氧恢复至8 000 m3/h，在风量能够稳定在目标风量后，按照实际风速260-270 m/s，动能>120 kj/s决定开风口的速度。12日-13日先后开3#、14#风口，风量加至4 450-4 500 m3/min，高炉产能也上升至5 800 t/d左右。随着炉况的好转，19日开9#风口、22日开26#风口，风量也回归至目标风量4 650-4 700 m3/min，23日高炉产能达到6 008 t/d，完成初步目标。

缩小风口面积。自开炉以来风口面积过大，全开风口鼓风动能低于110 kj/s，现有的风量与风口面积不相适应，4月3日利用检修机会将13#、18#、25#、30#风口直径120 mm缩小为110 mm，使得风口面积由0.3394 m2缩小为0.3321 m2，确保鼓风动能达到或接近115 kj/s，这样风口回旋区形状和大小适宜，炉缸周向和径向的气流和温度逐步趋于合理，改善了炉缸中心死料堆的透液性和透气性。

校探尺。高炉探尺不准确，影响高炉上部料制的调整，于是利用检修的机会对探尺进行了校正。根据校核结果1号探尺反馈值与实测差值差0.195 m，2号探尺反馈值与实测差值差0.102 m，于是将1、2号探尺各调整0.1 m(检修位-4.60 m)，又将3号雷达探尺的显示值定为1、2号探尺的平均值，利用前后差值将4号尺显示值增加0.35 m。

调整布料制度。上部料制在炉况恢复期间未做大的调整，但小的调整较为频繁。在日产生产过程中根据边缘流、墙体温度、偏尺、压量关系等情况适当调整，但炉况稳定性没有彻底改善，时常还存在压量关系紧张现象，加减风较为频繁，布料制度有待进一步优化。临涣定制焦质量好转。经过公司采购和铁前技术处的协调下，到达焦炭库临涣定制焦质量自3月11日以后明显好转，焦炭灰分维持在12.50%，硫维持在0.70%的水平。随着好焦炭进入炉内，炉况逐步好转，风量、负荷、产能逐步向正常水平回归。

3 生产业绩

经过一个多月对炉况的处理，风量、负荷、产能逐步向正常水平回归，并不断强化，其技术指标如图5所示。

图6 高炉产量及煤比的恢复情况

4 结论

这次炉况波动处理的周期较长，产量损失较多，其中炉况波动的原因和处理过程值得我们反思：

鼓风动能偏低。开炉后风量上不去，没有缩小风口面积，造成鼓风动能偏低，风口回旋区深度偏浅，加大了中心死料柱的体积，造成中心堆积。

高炉操作把控能力不足。在炉况波动前两个月，高炉核心作业长对低炉温控制不到位，炉温波动大，时常存在低炉温，有时持续低炉温，影响炉缸的活度，严重时可能造成中心堆积。[3]

焦炭质量下滑。焦炭质量是高炉的生命线，没有好的焦炭质量，就没有持续稳定的炉况，因焦炭质量的恶化，造成炉况失常的事故在国内比比皆是；如果是焦炭质量影响的炉况波动，就要改善焦炭质量入手。

高炉风量偏离正常风量超过5%时超过2天，就得退负荷保风量，如风量继续维持在现有的水平，就得休风堵风口，维持合适的风速及动能是关键。