马钢三铁总厂B高炉提煤比降燃料比生产实践

杨 陶

(马钢股份公司炼铁总厂 安徽马鞍山 243000)

2014年起，马钢B高炉通过近四年的不断摸索努力，以“高炉长周期稳定顺行”为核心，以降本增效为目标，不断提高经济技术指标。通过采取精料入炉、提高焦炭入炉粒度、上下部制度的优化调整、炉前作业管理等措施，已初步实现长周期稳定顺行，但该稳定顺行仍处于指标不高的状态下的实现，与国内先进有较大的差距，主要体现在负荷及煤比较低，因此在稳定顺行的基础上不断提高稳定负荷及煤比成为我们追求的目标。B高炉近四年的主要指标如表1所示。

表1 2014-2017年主要经济技术指标

从表1中的数据可以看出，高炉的主要经济技术指标逐年不断提高，煤比从124kg/tFe提高到153kg/tFe，燃料比从526 kg/tFe(含炉况失常) 降低至500kg/tFe，而日均产铁量提升了800多t。

目前B高炉的煤比和燃料比与国内先进水平还有一定的差距，可上升的空间也相对较大。差距即为潜力，提高煤比降低消耗，指标跨入行业先进水平就是我们技术工作者努力的方向。

1 提煤比降燃料比的措施

降低高炉燃料比，尤其是焦比是高炉炼铁技术发展的动力。研究和生产实践表明实现低燃料比需以精料为基础，采用其它热量代替焦炭在风口前燃烧放出的热量的技术，例如提高风温，喷吹燃料。采用降低吨铁热量消耗的技术，例如脱湿鼓风，低硅，提高煤气热能与化学能利用率，减少热损失等。

1.1 精料入炉

1.1.1 严格控制有害元素

表2 2014-2017年A、B炉有害元素

Zn负荷、碱负荷均下降，高炉入炉有害元素不断降低。

1.1.2 提高入炉品位，降低渣比

图1 2009年-2016年入炉品位与焦比的关系

从图1可以看出，保持较高的综合入炉品位，是降焦比、提煤比的重要手段。

由图2对比得出：马钢A、B 高炉2016 年经济技术指标利用系数、燃料比优于行业平均水平；煤比，入炉焦比明显低于行业平均水平；原料条件各项指标都劣于行业平均水平。

图2 2016年A、B高炉指标图

注: 行业平均为行业22 座4 000m3高炉指标平均值。

要实现入炉品位的提高，低SiO2烧结技术的突破势在必行。在烧结矿质量满足高炉的前提下，适当降低烧结矿MgO也是降耗，实现低渣比的一个重要方式。目前烧结降SiO2及降MgO的一个主要限制环节均是各原料中含Al2O3较高，去年马钢两高炉渣中Al2O3水平为15.88%较行业平均水平14.25%高出不少，从炉况对应来看，两炉渣中Al2O3水平上升或维持高水平期间对炉况的稳定性均有较大影响，高炉主要应对方式是提高渣比稀释渣中Al2O3含量，减少对炉况的影响。因而要实现渣比的降低，降低各原燃料中的Al2O3含量是首先要做的。

1.1.3 加强烧结矿换堆管理

烧结矿换堆时，堆头、堆尾成分波动大，主要是二氧化硅的波动大，造成烧结矿碱度波动大，大颗粒混匀矿较多，这主要是物料偏析造成的。为减少换堆时匀矿对烧结矿成分的影响，分厂及总厂通过与料场协商，制定了相应的换堆操作，同时制定烧结矿换堆预警，并通知高炉工长及时变料应对，以减小烧结矿成分波动对高炉的影响。

1.2 提高焦炭入炉粒度

图3 2015年马钢A、B高炉入炉焦炭粒度排名

从图3可以看出A、B炉平均入炉粒度48.59 mm、48.57 mm排列行业倒数第1、2位，行业平均入炉粒度51.67 mm。

2015年我厂平均焦炭粒度47.50mm,制约了炉缸活跃度改善和指标的提升。2016年2月后，焦炭筛板齿间距增大后，焦炭粒度增大，入炉风量及鼓风动能提升，有力地支撑了炉缸工作的持续改善与负荷的提升。

随着煤比的提高，高炉中的焦炭被喷吹煤粉所代替，矿焦比上升，负荷加重，高炉内焦炭数量减少，透气性降低，为了保证高炉顺行，需要提高原料的强度和筛分效果，减少入炉的粉末。在改善原料质量的同时提高焦炭质量，焦炭的粒度、热态强度等。具有良好粒度和强度指标的焦炭，可以提高炉缸内的透液性和料柱的透气性，是高炉接受高煤比的先决条件。

1.3 上下部制度的优化调整

1.3.1 下部送风制度调整

下部调剂则是根据炉况及原燃料条件来调节风口面积、调整气流的初始分布来保持中心气流，保持合理的边缘气流。不论风口面积如何，必须保持与之相匹配的风量来维持合适的鼓风动能，使其保持在128 kJ/s-135 kJ/s的水平，控制合适的回旋区大小，避免过高或过低的风速及鼓风动能对回旋区焦炭的影响，实现合理的煤气流初始分布，通过上下部调节达到“上引下吹”的效果。

1.3.2 趋势化管理，优化上部制度

上部装料制度对各档位的负荷和计算落料点位置调整变化后进行持续跟踪，不断摸索各档的负荷变化梯度，并结合理论计算及十字测温各环带的温度变化找出之间的对应性，为上部调整提供依据，找出适合自身原燃料条件的调整基准。

“平台+漏斗”的布料模式下，保持合适稳定的平台宽度及漏斗深度对中心与边缘气流的稳定及合理分布至关重要，特别是随着负荷增加煤比的上升后对边缘的影响也会变大，平台不稳定更易出现气流不稳定，通过对上部调整建立趋势化管理，探索各档位负荷变化及矿焦角差和矿焦距炉墙的距离，逐步找到了合适的负荷分布及角差和距炉墙距离，为保证中心与边缘气流边缘负荷不宜高出中心负荷过多，同时煤比上升对边缘气流影响加大，加大角差及减小矿焦距边距来调整中心与边缘气流的分配相对合适稳定但调整幅度不能过大，漏斗区域负荷适当加重来稳定控制次中心温度保持中心气流的集中、中心不过大；通过调整平台宽度，逐步扩大矿批，保证炉腰焦层厚度，逐步实现气流的稳定。随煤比上升平台仍需进一步拓宽，从调整整体效果来看炉况的稳定性更好，在燃料比维持的前提下，煤比达到月均153 kg/tFe以上最高达到月均170kg/tFe。

1.4 炉前作业管理

炉前出铁是高炉冶炼操作的一个重要组成部分，以稳定、均匀出尽渣铁为目标。B高炉出铁长期存在渣铁欠均匀、出铁时间偏短现象。渣铁处理不稳定对炉况的稳定及炉温平衡带来一定影响。长时间不见渣会引起风压波动，下料不畅，严重时会造成气流波动，渣皮脱落，影响高炉顺行。

从2017年开始缩小钻杆直径5-10 mm，出铁时间明显增加，出铁炉次有所减少，维护铁口的同时促进区域活跃，保证渣铁均匀稳定的从炉内排出；放宽来渣时间要求，减少堵口重开，重叠过渡的情况，尽量保持钻杆使用的稳定，铁口有漏点或卡焦及时调整大钻杆使用，炉缸工作不均匀对倒出铁与循环出铁灵活调整。

2 效果

马钢B高炉通过一系列优化操作管理措施，高炉稳定顺行较好，各项经济技术指标有较大的提高，煤比2017年12月份达到了170 kg/t，燃料比基本稳定在500 kg/t左右，其中2015年6和12月份进行焦炭品种转换，为保证高炉稳定主动退负荷，焦炭品种转换前后进行休风调整风口面积对个经济技术指标产生一定影响。具体经济技术指标如表3所示。

3 结论

精料入炉、提升品位、降低渣比是保证高炉煤比稳步上升的前提；

表3 2015-2017年马钢B高炉主要经济技术指标

在不打破原有原燃料保供条件下，转变思路调整部分焦炭筛齿间距提高焦炭粒度，加快中心料柱的置换速度，改善炉缸工作状况、提高中心气流稳定性，对指标提高创造有利条件。

装料制度上采用“平台+漏斗”模式，对上部调整建立趋势化管理，根据炉况及原燃料条件进行下部调剂，保持合理的边缘气流，为不断探索调整优化提供有利支撑。

加强出铁制度的管理及跟踪，结合兄弟企业的经验及时调整，以出净渣铁为原则保证出铁时间，根据实际情况动态调整。