马钢2#2500m³高炉炉况处理实践

任鑫鑫，尤 石，赵世丹，左 俊

（马鞍山钢铁股份有限公司，安徽 马鞍山 243000）

马钢2#2500m³高炉自2017年10月10日点火开炉以来，炉况稳定性一直较差，产能偏低。气流表现为中心气流不畅，边缘气流不受控。为此，2018～2019年，高炉操作人员先后从原燃料管理、上下部制度、渣铁管理及冷却制度等方面着手进行了积极摸索调整，但收效甚微，产能始终未能稳定在6000t/d以上。

进入2020年，高炉操作人员转变观念，借鉴国内先进高炉的操作经验，采取了一系列新举措，使高炉成功走出困境，产能重新拉回至6100t/d的水平。下面重点对本次炉况处理实践的经验进行总结[1]。

1 面临的现状

2#高炉炉况不稳主要表现在压量关系紧张，经常性的边缘窜气，导致冶强提升难度大。就目前2#炉面临现状而言，以下两个问题是制约冶强提升的关键。

（1）炉缸状况不活跃，有效容积在缩小，炉缸不接受强度。①2019年7月以后，高炉频繁出现小套烧损现象，大量冷却水漏入炉内，炉内热渣铁受冷凝结在漏水小套周围，呈现出边缘局部堆积。②受炉况波动影响，长期以来2#高炉入炉风量使用偏低，鼓风动能明显不足（＜130kj/s），炉缸中心吹不透，中心死料柱趋于肥大。③自2019年8月之后，4层炉芯温度从337℃开始持续下降，至同年11月底，炉芯温度降至277℃，而同期炉缸9层（标高10.486m）侧壁温度（0.20m）由117℃下降至100℃，中心边缘的双降反映出炉缸容积在缩小。④由于气流不稳，炉温波动大，炉缸热量不稳，以致炉缸内渣铁流动不畅，影响炉前渣铁处理，加剧了炉缸处理的难度。⑤迫于生产成本压力，在高燃料比情况下，高炉仍在一味追求煤比，过多的煤粉喷吹入炉后不能完全烧掉，而未燃煤粉除一部分随炉尘排出以外，其余则填充在死料柱和料柱缝隙间，不仅恶化死料柱透气透液性，加剧炉缸中心不活，而且增加整个料柱阻损，不利于气流的稳定。在2019年，吨铁炉尘由上半年21.3kg/Tfe上升至下半年25kg/Tfe。

（2）操作炉型不规则，渣皮不稳定，不利于稳定气流。①为了尽快恢复炉况，2019年7月下旬之后，高炉采用长堵风口操作，而堵风口的不利影响在于其正上方区域的炉墙不受热气流冲刷，炉墙渣皮不稳定，易出现规律性结厚脱落再结厚，不利于气流的稳定。若长堵风口为检修门右侧风口，炉墙电偶波动点则集中在9～12点，与生产实践相符。②冷却制度不稳定引起渣皮的波动，破坏气流的正常分布。正常生产软水水量维持不变，通过将软水进水温度控制在43℃～44℃来稳定冷却强度，但因水泵房对软水进水温度控制手段有限，导致进水温度波动大，有时甚至低于42℃，严重影响到渣皮的稳定，后续该问题需引起重视。③在上下部制度的选择上不合理，导致料面不稳，影响两道气流分布。目前2#高炉气流通道主要依赖中心，因而在上部制度选取上往往以开放中心为主，但中心过度发展后，炉喉径向料速不均，会出现炉料向中心滚动现象，从而堵塞中心通道，引发边缘局部窜气，不利于合理操作炉型的维护。④长期以来受炉况波动影响，炉料下降至滴落带后携带热量不稳定，以致炉缸热制度反复性大，热制度的反复波动反过来影响炉腹、炉腰渣皮的稳定。⑤操作人员风险意识薄弱，压差管理不规范。对中心加焦的高炉而言，中心气流稳定顺畅是气流稳定的关键所在，因此在高炉出现高压差时，不论是渣铁、气流、或者原料异常哪种原因造成的，应当首选减风过渡，第一时间降低下部压力来缓解边缘压力，确保边缘气流可控。

2 采取措施

（1）掌握炉料对炉况的影响，稳定两道气流。①生矿的冶金性能相较熟料而言，软熔起始温度低，软熔区间宽，且具有强的热爆裂性，若生矿在料条上平铺时间过长会恶化料柱的透气性，不利于两道气流的稳定。故2020年1月16日，通过调整槽下生矿闸门开度将生矿平铺时间由70s缩短至60s，使炉料入炉后尽可能多的生矿布在平台上，减少或避免生矿向中心的滚动，有益于稳定好中心气流。同时，严格控制好入炉生矿比例，确保生矿比例在15%以下。②通过稳定焦丁比来稳定边缘气流。由于焦丁布在矿石料条的头部，入炉后焦丁靠近炉墙分布，因此关注好焦丁槽位变化，选取合适的焦丁比，稳定好焦丁量能够改善边缘透气性，有利于稳定边缘气流。

（2）上下部制度配合调整，疏导两道气流。①在2019年12月份下旬，因矿焦平台宽度过宽，另矿批使用较大，74～76t，班料速控制在42～44批，以致平台气流不受控，从十字测温杆观察可发现2～3环电偶温度上升明显，由正常值100℃～200℃上升至300℃～400℃，中心边缘两道气流相对有所减弱，软熔带形状发生改变，趋向于平坦化，气流抵御外围干扰能力明显下降，炉况波动逐步在加剧，鉴于此，2020年1月6日上部制度进行调整，将矿平台宽度由9°缩窄至7°，焦炭平台由9.5°缩窄至7.5°，但气流并未有明显改善，直至16日后将矿批缩小至66t，控制班料速在48～50批，平台气流才得以受控，两道气流得到强化。②之后，高炉进行下部参数优化，一方面积极使用风量，在堵一个的风口的情况下，将目标风量由4600m³/min～4650m³/min上调至4850m³/min～4900m³/min的水平，鼓风动能有了明显提升，由130kj/s上升至140kj/s～145kj/s，这样不仅有利于炉缸中心的活跃，更加有利于稳定边缘气流；另一方面适当控制强度，为处理炉缸、固化炉型争取时间，将氧量由9000m³/h分步控制在7000m³/h的水平。

（3）减轻焦炭负荷，通过改善气流分布来降低燃料比。2020年1月上半月，负荷维持4.20～4.25，但气流欠稳，燃料比高达530kg/t，不具备上强度条件，16日高炉及时加0.3t/ch轻料（4.15）过渡，负荷退守后，小时喷煤量由37t/h下降至35t/h，喷煤量下降后炉缸负荷及料柱阻损有所减轻，后气流得到缓解，燃料比非但没有因退负荷上升反而呈现下降趋势，1月下旬，燃料比逐步降至520kg/t的水平，同时吨铁炉尘量也由上半月26.8kg/Tfe下降至下半月23.3kg/Tfe，取得了良好的实践效果。

（4）强化炉前渣铁处理，为处理炉缸创造有利条件。渣铁处理的顺畅是炉缸状况改善的标志之一。2019年下半年以来，受气流波动影响，炉缸活跃度变差，炉前渣铁处理欠畅，渣铁往往不能及时排出，经常出现单炉流速差或者两铁口渣铁不均现象，尤其是单场出铁时渣铁不均表现更加明显。为了有效改善炉前渣铁处理，稳定好炉内的渣铁液面，确保一次气流的合理分布，故炉内做出以下要求：①降低铁口深度，由3.2m～3.3m降低至3.1m；②扩大孔道直径，由原先55mm钻杆直接开口切换为60mm钻杆套1.5m～1.8m后再拿55mm钻杆开口；③投用的两铁口视出铁时间、来渣时间调整开口间隔时间，通过灵活应对，控制来渣时间在30min以内，出铁时间在110min～160min。

（5）夯实基础管理，稳定好热制度。工长操作是维持炉况稳定顺行的一个重要方面。故日常生产中应统一四班思路，加强对工长基础操作的管理，一方面严格落实好压差管理制度（＜175kpa），杜绝由高压差引发的气流波动；另一方面强化炉温趋势管理，尽量做到早动、动准，避免人为性的热制度波动；若在炉况波动期，操作者主要通过稳定风温和喷煤量，充分利用加湿调整的及时性来过渡临时性的气流波动，能够有效避免热制度的反复波动，确保炉缸热量的稳定。在正常生产时，【Si】控制在0.40%～0.60%，PT控制在1500℃以上，硅偏差控制在0.14%以内。采用该控制标准实践效果较好。

3 效果

进入2020年，通过采取以上一系列的措施，炉况下滑势头得到遏制，煤气流分布趋向合理，产能稳步在提升，取得了良好的实践效果。下表1为2019年7月～2020年2月马钢2#高炉主要技术经济指标情况。

表1 2019年7月-2020年2月马钢2#高炉主要技术经济指标

4 结语

（1）高炉操作应树立以风为纲的思想，积极使用风量，在上风量的同时做好上部制度的匹配性调整。上下部制度相匹配是两道气流合理分布的关键所在。

（2）稳定充沛的炉缸热量是炉缸工况活跃，两道气流能够合理分布的前提。因而提升工长实操水平，稳定好热制度是快速处理炉况的有效途径。

（3）渣铁处理的顺畅是炉缸状况改善的重要标志之一。因此在日常生产中应关注好炉前出铁过程，确保渣铁排放均匀、稳定、顺畅。

（4）冷却制度的稳定是形成合理操作炉型的基本要求。后续操作人员要重点关注好软水进水温度的变化，可考虑对405泵房的管路设备以及工艺流程进行技术升级改造，增强该泵房对进水温度的调控能力，便于稳定冷却强度，稳定好渣皮。

（5）局部堵风口作业不利于合理操作炉型的维护，不利于边缘气流的稳定，但在全开风口后如何控制好上下部参数，使上下部制度相匹配，实现炉况的平稳过渡，仍需要我们进一步的摸索探究。