韶钢8号高炉远程控制实现炉温长期稳定的实践探索

杨 君

（广东韶钢松山股份有限公司炼铁厂， 广东 韶关512123）

韶钢8号高炉炉容3 200 m3，设有4个铁口，32个风口。高炉采用了软水密闭循环系统、铜冷却壁、薄壁炉衬、陶瓷杯复合炉衬、串罐无料钟炉顶系统、皮带上料、热风炉+双预热、嘉恒法冲渣、煤气在线分析等先进技术，设计一代炉龄15年。2018年8号高炉成为韶钢第一座进入智慧中心操作的高炉，开启远离现场的操作模式，远程操作无任何经验可以借鉴，初期进入智慧中心操作时出现炉温波动较大的现象，通过采取行之有效的措施，最终实现炉温稳定的目标，为后续远程操作提供可行的经验模式。

1 远程炉温控制的难点

智慧中心距离高炉现场有5 km距离，远程操作后，工长无法再通过现场看铁样、看铁水火花来直接判断炉温高低；8号高炉生产进入炉役后期，西北方向出现大面积冷却避漏水现象，给炉温操作带来困难；现场出现的异常情况无法第一时间掌握，无法及时进行判断和处理，影响炉温稳定。为了解决以上问题，韶钢8号高炉通过探索总结出一套行之有效的实践方案，最终实现高炉炉温的长期稳定。

1.1 原燃料成分影响

原燃料变化调节不及时将会影响炉温的稳定，高炉生产所需的原燃料主要分成四类，一是矿石包括烧结矿、球团矿和精块矿等；二是焦炭，主要分直送焦炭和水熄焦、部分小块焦；三是喷吹用煤粉；四是辅料，包括硅石、白云石和石灰石等。高炉正常生产是一个连续的过程，稳定的炉况是稳定炉温的基础，同时稳定的炉温同样可以促进炉况顺行，操作者及时掌握原燃料指标变化，以此来指导生产是高炉操作者的主要任务之一，在生产中重点关注焦炭（水熄焦，灰分、硫份、M10、M40、CRI、CSR），6号烧结矿（成品使用量，TFe、FeO、TI、RDI），现场球团、块矿含泥等的实物质量，原燃料对炉况影响量化，韶钢8号高炉在多年的生产实践中总结出原燃料变化对炉温的影响，表1为实际生产中总结的经验值。

表1 原燃料变化与燃料比关系

1.2 操业制度影响

送风制度主要有风温、湿份以及煤枪冷却风量等；煤气流方面包括煤气利用率、灰比和灰中成分（灰中碳含量高低）以及炉顶煤气温度等；造渣制度主要取决于渣比和碱度的高低；装料制度主要包括称量设备的偏差、料速快慢、矿焦比的大小等影响因素（见表2）。

表2 操业制度影响

1.3 冷却制度影响（见表3）

主要通过四个方面来判断，分别是冷却元件有无破损情况、炉顶H2含量异常变化、炉顶打水量控制以及炉体是否有黏结或脱落现象（热负荷变化）等。

表3 冷却制度影响

1.4 高炉突发事影响（见表4）

高炉异常炉况：在碰到例如崩滑料、悬料、低料线以及管道行程等特殊炉况时，要按操业标准调整热量水平。在遇到高炉临时休风时，应尽可能早地做好热量水平的调整，防止无准备休风而引起炉凉。

表4 高炉突发事影响

2 大数据分析，制定操业方针

利用智慧系统大数据库，对指标进行智能分析，对重点指标进行集中分析，查找前一天异常点，依此来制定操作方针。

由白班集控工长收集参数数据，以炼铁首席为主的专家团队召开分析会，对数据进行全面对比分析，对重点参数点比如中心温度、边缘温度等数据与前一天进行对比分析，查找引起变化原因，根据变化的主因，指导高炉进行调整；建立气流指数模型，实现高炉数据化操作，稳定高炉气流。稳定顺行的高炉是实现高炉在远程状态下炉温长期稳定的前提。

3 高炉实时监控

为了实现高炉实时监控，8号高炉采用手机版轻推系统，其中主要项目有高炉实施监控、炉况跟踪、趋势监控、槽位监控等项目（见图1），实现了对高炉全天候在线实施监控的目标，对偏离的管控指标进行预警，及时作出有效调整，稳定高炉顺行。

图1 手机APP监控画面

4 进行智能化炉温操业评价

冶炼过程中控制充足而稳定的炉温，是保证高炉稳定顺行的基本前提，工长日常操作的重点工作就是维持稳定充足的炉温，这也是评价操作水平好坏的一个重要指标，8号高炉采取智能化炉温评价系统，对每班进行炉温操作评价，促进工长不断提升炉温趋势预判能力，有效稳定炉温，同时实现在线实时查看温度的目的，以此来更准确对工长炉温操业水平做出评价。炉温在线实时数据见图2。

图2 炉温（℃）在线实时数据

除去休、复风等外在因素的影响，在实施以上措施后，从2019年5月以后炉温控制实现长期稳定，见图3。

图3 PT趋势图

5 结语

钢铁“智能制造”韶钢率先走出实质性第一步，建立全国第一个钢铁智慧中心示范点，初步实现高炉远程操作；炉缸热制度是高炉操作的四大制度之一，充足而稳定的炉温，是保证高炉稳定顺行的基本前提，未来钢铁行业将依托智能制造开拓炼铁新局面，实现智能炼铁。