本钢北营新2#高炉降低燃料比操作实践

本钢北营新2^#高炉降低燃料比操作实践

王光亮 刘森

（北营炼铁厂新2^#高炉作业区本溪市117000）

摘 要：本钢北营新2#高炉通过加强原料管理、优化上下部制度及日常操作、组织好出铁，高炉炉况稳定顺行，煤气利用率逐步提高到49.5%以上，燃料比降低到510kg/t以下。

关键词：大型高炉； 操作制度； 燃料比 

概述

本钢北营新2^#高炉是由中冶京城设计，有效容积3200m³，采用西冶串罐无钟炉顶，于2014年7月26日开炉。开炉后采用中心加焦的布料模式，高炉炉况稳定顺行，但高炉冶炼强度低、利用系数低、焦比高、燃料比高，其主要经济指标见表1。

表1  新2^#炉经济指标

Table 1 new economic indicators of 2# furnace

钢铁产能过剩，企业利润下降，集团公司面临高成本压力，降低企业的生产成本成为钢铁企业生存的必然趋势，而提高煤气利用率，降低燃料比是降低冶炼成本的重要途径。

北营炼铁厂成立攻关小组，依据炉顶装料设备的特点及结合新2#炉的现有原燃料条件，对装料制度及送风制度进行了的调整，高炉经济指标明显提高，高炉做到了稳定、顺行、高产、优质、低耗、长寿。

1  加强原燃料管理

1.1 稳定原料结构

    新2#炉配吃全干熄焦，其中25%～30%的焦炭为6m焦炉生产的焦炭，70%～75%的焦炭为4.3m焦炉生产的焦炭，其焦炭成分见表2。烧结矿由300㎡及360㎡烧结机供给，10%～15%为300㎡烧结机的烧结矿，85%～90%为360㎡烧结机的烧结矿，其成分见表3。

表2 焦炭成分

Table 2 composition of coke

表3 烧结矿成分

Table 3 sinter composition

   为稳定原料质量，建立质量跟踪体系，从原料的生产到入炉，建立详细的的数据库，在运转、筛分、布料方面严格控制，并不定期进行质量抽检，及时反馈，发现出现波动，及时调整。

1.2  加强原料筛分管理

1.2．1 筛网管理

调整部分筛网规格：焦丁由单层5mm筛网调整为单层10mm筛网；块矿由双层5mm筛网调整为单层4.5mm筛网 ；球团由单层5mm筛网调整为上层5mm、下3mm双层筛网。并且每周检查筛网情况，做到定期更换，在保证筛分的情况下，减少了返矿量。

1.2．2 提高筛分效率，减少粉末入炉。

在保证正常上料的前提下，将筛分速度控制在最小，提高筛分效率，其调整后各种原料的筛分速度见表4：

表4 原料筛分速度

Table 4 the speed of raw material

1.3 优化炉料结构

正常炉料结构为14%～17%球团+8%澳矿+75%～78%烧结矿。根据各种原料的物理性能，合理安排炉料的排料顺序：30%～35%烧结矿+14%～17%球团+8%澳矿+43%～45%烧结矿，避免球团向漏斗内滑落。

焦炭采取分级入炉，15mm～25mm的小焦与矿石一起入炉，焦丁排在烧结矿的前部，经过中间斗混和后，占整个料段的三分之二，改善了矿层的透气性，并且有利于形成一定的边沿气流。稳定焦丁比在50kg/t，并根据小焦的仓存量，增减10mm～15mm的外进焦丁用量，避免小焦外排现象，减少外排焦丁运输费用。

2  上下部相结合，优化操作制度

2.1风口面积及风口长度的调整

    新2#高炉开炉时风口配备情况为：风口直径为Φ125mm×24个，Φ120mm×8个，风口长度580mm，风口面积为0.3850㎡。开炉后随着冶炼强度的提高，高炉压差始终在180kpa的高位运行，冶炼强度难以进一步提高，利用三次休风机会逐步调整为：风口直径为Φ125mm×22个，Φ130mm×10个，Φ130mm风口长度为610mm，其余风口长度为580mm，风口面积为0.4027㎡，高炉压差控制到了175kpa以下。

2.2 装料制度的调整

新2#高炉开炉后采用中心加焦的布料模式，炉况稳定顺行，但煤气利用率在44%左右，消耗高。今采用平台+漏斗的布料模式，经过三个阶段的调整，高炉煤气利用率得到很大改善，达到49.5%左右，燃料比大幅降低，生产成本降低。

2.2.1 初始矩阵的确定

调整时遵循：与送风制度相匹配的原则，形成形状稳定的矿、焦平台，保证高炉的顺行；同时形成深度合适，面积适宜且稳定的中心漏斗区域，以稳定中心气流。调整中参考开炉装料时北京神网新科技有限公司对装料时的料流轨迹的测定数据，其焦炭、矿石料流轨迹及料面形状见下图1-3。

2月6日调整初始布料矩阵为采用此料制后，矿向中心滑落严重，煤气利用率在47%～50%之间大幅波动，十字测温中心温度波动大，造成热风压力波动大，加减风频繁，炉温不好控制，操作困难。

2.2.2  布料矩阵的优化调整

3月8日将焦炭在5档增加一个档位，拓宽焦平台宽度，同时将矿角差由7°减至6°，将矿第10档位、第9档位布料圈数增加1圈，加重边沿负荷，以此减少矿石向中心滑落，其布料矩阵为调整后效果明显，十字中心温度波动变小，热风压力波幅减小。3月16日将焦炭5档位去掉全部加至第6档位上，形成焦坝，其布料矩阵为：完全解决了矿石的滑落现象。

2.2.3 最终布料矩阵确定

4月2日计划检修时，对送风制度进行了调整，炉况恢复正常后，冷却壁及十字测温边沿温度明显升高，并结合休风观察实际料面情况，4月13日调为焦矿不同角，其布料矩阵为矿批为98t/批，焦批18 t/批，负荷5.44，焦比306kg/t。

2.3  效果分析

2.3.1 煤气利用率提高。

采用此料制后，在整个调整过程中，煤气利用率逐渐稳定，并且稳步提高，煤气利用率曲线见图4：

图4 新2^#高炉煤气利用率

The new 2^# utilization rate of blast furnace gas

2.3.2 煤气分布合理

   调整后炉顶温度逐渐降低，并且分布合理，十字测温曲线见图5：

图5 新2^#高炉十字测温图

Fig.5 The new 2^# blast furnace cross temperature diagram

目前新2#炉十字测温温度：边缘80℃～120℃，中心550℃～700℃，顶温100℃～160℃，漏斗深度1.5m～1.7m,平台宽度1.2m～1.4m,平台平整，高差不超0.2m。

2.3.3 指标大幅提高

经过调整后高炉经济指标明显提高。经济指标见表5。

表5  2、3、4月经济指标

Table 5 2、3、4 economic indicators

注：4月2日计划检修18小时

3 合理控制热制度与造渣制度

热制度与造渣制度是平时操作中的主要控制对象，这两项制度不仅影响着生铁的质量，也对高炉的稳定顺行至关重要，炉温波动大，可使软容带位置发生变化，造成渣皮粘结或脱落，炉渣的酸碱度变化与炉温的变化相互影响。

3.1 热制度的控制

（1）稳定风量，稳定炉温。工长在操作过程要有强烈的保风意识，在正常操作压差及正常下料的前提下，稳定风量操作。

（2）稳定料批，稳定炉温。高炉工长坚持料批的稳定（71批～72批），进行趋势化操作，。

（3）平衡好燃料比，根据原料条件变化，调整合适燃料比，控制【si】0.35%--0.45%,物理热：1510+10℃，当某个参数跑偏要及时修正燃料比。

（4）稳定风温。风温是高炉最经济的热源，操作中不以风温作为调剂炉温的手段，将风温固定在最高的水平。

3.2 造渣制度的控制

   炉渣（R2）控制在1.17倍左右，MgO含量在8.5%以上，Al2O3含量在15%以下，Mg/Al在0.6-0.9左右，保证渣铁流动性，提高生铁一级品率；

4 加强炉前出铁

铁口维护的好坏是保证高炉高强度冶炼的关键，要求做到零间隔出铁，铁口深度控制在 3.6m—3.8m，稳定打泥量，两铁口均匀出铁，控制铁水速度（5t/min—7t/min)、出渣速度（2t/min—2.3t/min)。

5 结语

   新2#高炉在现有原料条件下，采用了无中心加焦的布料模式，并匹配相应的送风制度，通过精心操作，强化出铁，高炉稳定顺行，煤气利用稳步提高，经济指标达到了同类型高炉的前列。

参考文献

[1] 王筱留. 高炉生产知识问答[M].北京：冶金工业出版社,2005.146—147.