本钢北营新2号高炉操作技术进步

本钢北营新2号高炉操作技术进步

李 杰  王光亮  孙世家

（北营炼铁厂新2炉作业区  本溪市  117000）

摘  要：本钢北营新2号高炉是北营炼铁厂置换产能新建的第二座大型高炉，开炉后由于受原燃料条件所限，炉况稳定性一般，平均生产指标较低。2015年末，通过把控原燃料质量、合理控制高炉各项操作制度后，高炉炉况得到明显好转，并且高炉生产指标持续上升：截止2016年8月，实现高炉一氧化碳利用率48.5%～49.5%、燃料比518kg/t、高炉利用系数2.43以上的良好成绩。

关键词：高炉，原燃料，一氧化碳利用率，燃料比，利用系数

1 前言

本钢北营新2#高炉公称容积3200m3，设有4个铁口，32个风口，采用卢森堡PW串罐无料钟炉顶装料设备等十几项国内外炼铁新技术、新工艺，于2014年7月26日开炉。开炉后，由于所用烧结矿和焦炭质量存在阶段性下降及不稳现象，导致高炉炉况顺行在一定程度上受到限制，生产指标较低，能耗较高。截至2015年末，为了实现高炉长期稳定顺行以及获得良好的生产指标，对高炉原燃料质量进行严格管控，并结合之前高炉主要参数进行分析、总结，优化高炉各项操作制度，使高炉实现长期稳定顺行，同时生产指标得到有效改善。

2 开炉后主要生产指标

根据对高炉炉况调整、优化的时间，总结起来可分为三个阶段：第一阶段为基准期：2014年8月至2015年11月；第二阶段为调整期：2015年12月至2016年1月；第三阶段为优化期：2016年2月至2016年7月，各阶段生产指标见表1。

表1  新2炉阶段指标汇总

3 高炉稳定生产技术措施

3.1强化原燃料质量管理

3.1.1 稳定炉料结构，提高入炉品位

2015年初，400㎡烧结机投入生产，新2号高炉烧结矿供料紧张情况得到缓解，由原有300㎡烧结机供料，改为以360㎡烧结为主，配吃部分300㎡烧结矿，但受烧结矿产能影响，300㎡烧结矿配吃比例波动较大，综合入炉品位不稳。2015年末，随着烧结系统的不断改进，产能增加，300㎡烧结矿配吃比例实现稳定控制15%~20%之间，使高炉综合入炉品位由原57.00%~58.00%稳定至58.0%~58.50%之间，阶段性实现59.00%。

3.1.2 加强筛分，减少入炉粉末

首先，定期检测和及时控制原燃料的T/H值，满足筛分要求，其中焦炭控制70~80t/h，烧结矿控制200~240t/h，球团矿160~200t/h，这样不仅可以降低高炉入炉粉末，同时可以监控原燃料质量；其次，强化筛网使用、更换及检查制度，矿焦筛要根据使用寿命定期更换，并加强巡检，对堵筛或断齿及时处理，提高筛分效果，确保原燃料粒级稳定，降低入炉粉末量。

3.1.3 加强原燃料质量跟踪

原料方面：对于入炉前的烧结矿，要求每隔两小时进行一次质量分析，主要查看烧结矿品位、碱度以及FeO变化情况，以便及时调整四烧、五烧配比，稳定炉况；燃料方面：要求每隔12小时对焦炭质量进行一次全分析，重点关注CSR变化，若低于65%，则要求技术科对焦炭再次检测，以便确认焦炭质量实际变化情况，并及时调整装料制度，稳定中心气流，确保高炉稳定顺行。

3.2优化高炉操作制度

3.2.1 热制度

热制度是高炉生产的生命线，是高炉长期保持顺行的基础条件，合理的热制度控制，有利于改善高炉炉缸活跃性以及渣铁流动性等。新2号高炉在炉况调整期要求高炉在满足合理压差的同时，确保炉温稳定控制在0.45%~0.55%之间，PT 控制1500±10℃，以便改善炉缸活跃性。

2016年3月，炉况顺行程度明显好转，炉芯温度由560℃上升至580℃（如图1所示），炉缸活跃性增强，并且炉温稳定率实现上升10%。此时，考虑高炉炉缸活跃性以及炉况运行状态，综合分析，新2号高炉已经具备低硅冶炼条件，所以，决定于同年4月份将炉温降低0.10%，控制0.35%~0.45%之间，PT控制 1500±10℃。

3.2.2 装料制度

布料矩阵是高炉装料制度中的核心调剂手段，也是高炉上部调剂的重点。确定一种合理的布料矩阵应根据原燃料条件、高炉内型以及高炉操作水平等因素，并且其形成的基础布料矩阵应该是稳定的，即使外围条件发生变化，也是在基础布料矩阵上进行微调，比如中心加焦比例、边缘负荷、中心负荷等。

新2号高炉在开炉初期，因受原燃料条件限制，采用中心加焦布料模式，虽炉况顺行较好，但燃料比偏高。2014年12月，400㎡烧结机投入生产，新2号高炉烧结矿供料紧张情况得到缓解，同时结合北营降耗攻关要求，决定采用“平台+漏斗”布料模式，调整初期高炉各项生产指标得到稳定提升，但“平台+漏斗”布料模式对原燃料波动适应能力较差，不能满足高炉长期稳定顺行要求。

2016年3月，为进一步强化生产指标，在调整期布料矩阵的基础上，通过在生产实践中不断地对高炉主要参数进行总结、分析，最终确定新2炉矿批在83t～89t，焦批18t条件下的布料矩阵主要参数：焦炭控制料线1.3m时，焦炭平台宽度1.50m~1.60m，占半径比例33.3%~35.6%，最大角距离炉墙0.2m~0.3m，焦角差11.5°；矿石控制料线1.5m时，矿石平台宽度1.1m~1.2m，占半径比例24.4%~26.7%，最大角距离炉墙0.05m~0.15m，矿角差8.5°,边缘负荷8.5~9.5，中心负荷1.30~1.55。并根据原燃料质量变化对边缘及中心负荷进行微调，控制好焦、矿平台宽度，稳定料面，防止中心气流受阻。

3.2.3 送风制度

新2炉高炉风口为32个，风口面积由原0.3997m2,调整至目前0.4137m2，其中21个φ130mm风口，11个φ125mm风口，风口长度由原610mm和580mm调整为16个643mm、16个610mm。在现有原燃料及各项制度的匹配下，标准风速220m/s~230m/s，实际风速245m/s~255m/s，鼓风动能12000 kg.m/s左右，理论燃烧温度2200℃~2300℃，炉缸初始煤气流分布合理，炉缸活跃。

另外，在风量调剂方面，遵循以压差为中心思想，以K值为操作依据，合理调节风量，目前风量基本控制在5500m3/min左右，压差155kpa~160kpa，k值2.7~3.0之间，稳定性较好。在风温控制方面，新2炉结合理论燃烧温度控制及燃料比攻关要求，目前风温控制1220℃。

3.2.4 冷却制度

新2炉冷却壁本体系统由软水Ⅰ系供水，沿本体纵向分为三个冷却区域：一区：炉缸（1-5段光面冷却壁）、二区：炉腹、炉腰和炉身下部（6-9段铜冷却壁）单独供水；三区：炉身中上部（10-16段铸铁冷却壁），随冶炼强度的提高，炉体热负荷增大，通过调整旁通阀开度，平衡水量。炉底、风口大套、中套由由软水Ⅱ系供水。

通过控制水泵站的风扇及喷淋泵的数量控制Ⅰ系进水温度：34℃～36℃，压力0.65Mpa，流量8500m3/h；Ⅱ系进水温度：26℃～28℃，压力0.65Mpa，流量1650m3/h；高压水进水温度23℃～25℃，压力1.0Mpa，流量2100m3/h。

3.2.5 出渣铁制度

新2炉共有4个铁口，采取两用两备制度，交叉铁口出铁。在铁口维护方面，严格控制打泥量，保证铁口深度3.5m~3.8m之间；渣铁排放控制方面，坚持无间隔出铁，出铁时间控制在2.5h~3.0h之间，且40分钟出铁铁口不见渣则立即打开另一铁口，防止因亏渣而影响高炉顺行，总体控制效果显著。

3.3 强化操作人员技术水平

为了更好的维护高炉生产，提升高炉操作人员业务水平，新2炉车间每月均对高炉操作人员进行考核，其中包括理论知识竞赛、高炉实际操作竞赛、观察生铁成分竞赛等等，通过以上考试，对考核结果优秀的人员进行奖励，有效带动了车间员工的学习热潮。

4 结语

本钢北营新2炉通过合理应用现有原燃料条件，采取与原燃料条件相适应的各项操作制度，并提升操作人员业务水平，实现新2炉长期稳定顺行，而且各项经济技术指标得到很大提升，总体效果显著。

参考文献

[1] 王筱留.高炉生产知识问答.北京，冶金工业出版社，2008