马钢1号高炉降低燃料比的生产实践

马钢1号高炉降低燃料比的生产实践

张兴锋  沈爱华  吴示宇

（马鞍山钢铁股份有限公司第二炼铁总厂）

摘要：对马钢1号高炉降低燃料比的实践进行了总结。通过探索装料制度，调整煤气流分布，改善原燃料条件，维持合理的热制度，建立预警机制等措施，实现了降低燃料消耗的目标，同时维持了高炉的长周期稳定顺行。

关键词：高炉 燃料比 装料制度

1 引言

降低燃料比是高炉操作者始终追求的目标，在当前环境压力和市场压力越来越大的情况下，进一步降低燃料消耗显得更加紧迫。马钢1号高炉在经历了2013年四季度的失常后，为了快速恢复炉况，将装料制度回归失常前的料制，即采取强烈压边开放中心模式，高炉炉况顺行初步解决，但中心气流过盛，炉顶温度偏高，煤气利用率差，燃料比消耗持续偏高。2014年4月以后，该高炉通过积极探索合理的装料制度，结合多种有效措施，在高炉降低燃料消耗上取得了较大的进步。

2 降低燃料比的措施

2.1 装料制度的探索

针对中心气流过盛，煤气流分布不合理造成煤气利用率差这一问题，该高炉对装料制度进行了五个阶段的调整。

第一阶段：2014年4月23日至7月25日。该阶段主要以提料线为主，将矿与焦料线提至1.5m，中心焦略减，边缘矿石圈数减少，矿与焦角差总体缩小。由于提料线后焦炭与矿石布料质心全部向里推移，抵消了提料线松边的动作，边缘温度基本与前期持平。在此过程中燃料比有下降趋势，炉况保持稳定顺行。

第二阶段：2014年7月27日至8月19日。调整矿焦布料档位，质心向里平移，矿石、焦炭均以8档（41.5°）为第一档布料，发展两道气流。以边缘温度为参考，在调整中心焦数量及位置后燃料比下降至500kg/t以下。（原焦46.5°，矿48°）

第三阶段：2014年8月21日至15年2月16。通过调整布料圈数、调整布料角度（8档由41.5°减至40°）及减少中心焦、增加中心矿进一步稳定边缘气流，稳定风压，降低压差，做到发展两道气流，增强高炉抵抗风险能力，保持高炉长周期稳定顺行。

第四阶段：2015年3月11日至5月19日。随高炉漏水冷却壁加剧，局部气流波动造成8-11层部分炉皮薄弱区域焊缝冒火星或蒸汽较大，经常减风控制气流稳定，期间根据炉况的发展变化，对布料角度（8档由40°加至42°）和制度进行了调整，方向以控制边缘气流、开放中心为主。

第五阶段：2015年6月22日起至10月13日。经过33天的中修工作，1^#炉于6月22日10：07顺利开炉点火，随着漏水冷却壁的恢复，高炉的操作炉型发生变化，原有的布料制度也不适应。该阶段调整方向仍以稳定边缘气流，稳定风压，降低压差，发展两道气流为主。逐步调整布料圈数、调整布料角度（8档由42°减至41°）及增加中心矿。不断增强高炉抵抗风险的能力，以适应高炉的负荷和冶强的提升。

2.2 保持合理的煤气流分布

马钢1号高炉在设计上炉腹角偏大(82°27′38″)，边缘煤气流容易发展。在煤气流控制中，对边缘煤气流的调节尺度难以掌握，稍有不慎，很容易转变为边缘过盛甚至边缘管道。^[1]从以往1^#炉煤比超过150kg/tFe的时期来看，大多是采用压制边缘开放中心的装料制度。所以在调整煤气流分布时仍以发展中心为主，适当疏松边缘。

在风量（4550~4600m³/min）的基础上提高富氧率，将富氧率由2.0%左右提高到2.5~3.0%，以弥补因提高煤比带来的理论燃烧温度的下降，同时随着富氧的增加可以促进煤的充分燃烧，从而提高可燃煤粉利用率，降低焦比。

保持合适的鼓风动能和风速。随着富氧率的增加高炉产量将进一步增加，出渣铁量增加，带出炉缸的热量增加。长此以往，炉缸热量势必产生亏损，炉况顺行受到影响。因此需要控制风量以维持合理稳定的铁量。当风量减少后，如果风口面积无变化，风速和动能会下降，回旋区变小，炉缸活跃度下降，炉况出现波动。因此需要适当缩小风口面积以保证稳定的鼓风动能和风速，维持炉缸的活跃度。

2.3 保持稳定的原燃料质量

稳定的原燃料质量是实现高炉稳定顺行的基础。在目前优质资源紧缺的大环境下，要想有以前那么高品位的原料来生产是不现实的，也是没有边际效益的，所以我们只有从原料生产流程上进行把控和科学管理，让我们的原料波动小点，质量更加稳定些。1^#高炉主要做了以下几方面的工作：（1）加强原燃料质量信息跟踪，进一步加强与外界的信息沟通，关注原燃料变化，及时应对。（2）加强对高炉料仓槽位管理，设置警戒槽位值，杜绝空仓，及时准确地向调度汇报在线料仓使用、储存情况。（3）每班定期查三次T/H值，以减少入炉含粉量，提高保障精料入炉能力。

2.4 维持较高的物理热

对于高炉热制度，应长期保持较高的物理热的方针，坚决减少过低铁水温度的现象，保证炉缸工作长期处于均匀活跃的状态。高煤比作业时焦炭负荷较高、冶强高，出现低炉温后很难再提起来，易出三类品、废品等不合格铁，因此确定了[Si]0.35～0.5％，[Si]偏差小于0.15％，物理热PT＞1490℃的操作目标。相对稳定的料制与合理稳定炉温水平为高煤比的实现奠定了基础。

2.5 统一操作思想

每周召开工长例会，分析上周炉况，研判高炉走势，结合原燃料质量等信息，制定下周操作方针，指导四班操作；同时对上周异常情况作出分析，提高认识，统一操作思路和步骤；确定合适操作燃料比的范围，防止炉温出现较大波动；加强对炉前管理，确保铁水流速与料速相适应，炉外不影响炉内。

2.6 建立预警机制

3 效果

经过长达1年多的调整，将1号高炉的利用系数和全焦负荷维持在了较高水平，高炉燃料比稳步降低。同时，对认识到通过优化中心加焦，维持合理的中心开放度，高炉的煤气利用率并不会出现大幅度的下降。使用中心加焦不是燃料比偏高的主要原因，原燃料质量的提高是降低燃料比的基础。^[2]针对不同原燃料条件应该有不同的装料制度，是否使用中心加焦应该视高炉炉型、原燃料条件等因素而定。

表1  2014-2015年1^#炉部分经济技术指标

4 结语

在1^#炉的调整过程中，始终坚持煤气流中心开放，高炉越大，中心越重要。煤气中心合理开放，对炉料运动、炉况顺行、能量利用、活跃炉缸、加快中心焦堆置换、促进圆周煤气流均匀、多喷煤粉、高炉长寿等都有好处，这是煤气流合理分布的起码条件。在保持合理煤气分布的基础上分步调整布料制度，长期使用的布料制度，在需要改变时，要有耐心。因为高炉内型已与煤气分布相适应，煤气通道比较顺畅，改变则需要磨合，需要时间。在改变布料的过程中，除非严重影响顺行，否则不应频繁变动。有时一天或连续几天变动多次，实际不可能很清楚的看出改变布料的真实作用。

参考文献：

[1] 殷欢.马钢2500m³高炉提高煤气利用率的措施[J].炼铁,2003,22(suppl):21-24.