楊 毅

(馬鋼集團鋼鐵股份公司)

摘 要:馬鋼 4000m³高爐實現了長周期穩定順行，技術操作人員在改善原燃料質量的基礎上，實施煤比攻關，爐內優化調整氣流分布，爐外優化調整出鐵，細化技術操作，初步實現提升煤比的目標。

關鍵詞:氣流分布；爐前出鐵；細化操作

近年來馬鋼 4000m³高爐已實現了穩定生產千日以上，初步解決了長周期穩定順行的問題，但煤比始終徘徊在145kg/t左右，在行業同類型高爐中排名在中下游水平，制約著經濟技術指標的進一步提升。為了提升煤比，提升經濟技術指標，增強在同行業的市場競爭力，2017年10月:馬鋼煉鐵技術操作人員開展煤比攻關，取得了階段性成功尤其是在冬季生產階段，月均煤比突破170kgt·fe，最高當日達到 185 kg/t·fe。

1改善原燃料質量

馬鋼 4000m³高爐配套 7.63m焦爐，可提供約 75%的干熄焦炭，余下不足的部分倒運 6m焦爐干熄焦，目前基本不使用外購焦炭。2017年4月7.63m焦爐焦炭質量受主焦煤質量劣化的影響，M40最低降至88.8、M10最高達到6.1，均超過質量預警控制值見圖1。7.63m焦爐焦炭用量大，質量出現大幅波，高爐爐況反應明顯，爐內波動大，爐缸工作狀態惡化，爐前出鐵不穩定。高爐退負荷0.4，降低煤比約 30kg/t·fe。6月份起7.63m 焦爐焦炭冷態強度逐步穩定M40控制在90-90.5，M10控制在5.4-5.6，灰分控制在12.20-12.50;10月份起6m焦爐焦炭冷態強度也逐步穩定，M40控制在89-89.5，M10控制在5.5-5.7，灰分控制在12.10-12.40見圖2、3;雖然數據指標沒有明顯改善，但穩定性較好,為高爐提升煤比打下基礎。2017年12月上旬起在條件允許的情況下，高爐使用100%的7.63m 焦爐焦炭入爐焦炭質量提升，經過 10天左右的死料柱焦炭置換及操作調整，煤比一段時間內穩定在180kg/t·fe以上，再次證明焦炭質量的優劣對高爐指標有著直接的影響。

2016年2月份起，優化入爐焦炭粒度，有針對性的擴大槽下焦炭篩齒間距，以提高入爐中心焦炭粒度，來改善爐缸區域死料柱焦炭性能。焦炭篩齒間距增大后，入爐焦炭的粒度整體提高了約0.5mm，但焦丁量也大幅增加，時而波動較大，入爐焦丁比也隨著波動，這對爐內氣流的穩定產生負面影響。10月份煤比攻關開始后，執行焦丁使用暫行規定，變料時焦丁比穩定在 45kg/t·fe,焦丁量多則外排焦丁量少則用輔料斗補齊，以穩定焦丁用量，進而穩定爐內大焦量，有利于穩定爐內氣流。

馬鋼 4000m³高爐入爐品位在行業內處于中等偏下水平主要原因是入爐燒結礦與球團礦品味較低。入爐品位偏低，渣比偏高，是不利于高爐指標的提升。2017年5月起，公司決定提升入爐品位見圖4，優化配礦結構，燒結礦含鐵增加約 0.25%，球團礦含鐵增加約0.12%，高爐入爐品味增加約0.15%，入爐渣比下降5-10kg/t·fe。

2氣流發展的調整

馬鋼 4000m³高爐開爐以來，布料矩陣有較大變化，近兩年逐步形成“穩定中心，適當疏松邊沿”的技術路線。2014年8月去掉中心焦，拓寬布料平臺，同時逐步減小礦、焦的初始布料角度(42°→39°)來發展邊沿氣流，形成中心與邊沿穩定的兩道氣流，“平臺+漏斗”的布料模式得以固定高爐穩定順行情況和煤氣利用率得以改善^[1]。2017年10月開始煤比攻關時，爐頂裝料制度為，礦石平臺寬度12.3°(39.8°-27.5°),焦炭平臺寬度 9.1°(39.8°-30.7°)煤比攻關初始階段，邊緣氣流波動較大，各層爐體溫度波動，水溫差上升，操作上降料線控制邊緣，防止邊緣管道氣流發生。隨著爐況的穩定，跑礦量的上升，雖煤比上升后，邊緣趨于穩定，爐體溫度下降，水溫差下降，邊緣反而顯重，提料線效果不明顯。11月初在煤比達到并穩定在165kg/t·fe 以上后，為了進一步上攻煤比，調整爐頂裝料制度為，目的是做深漏斗穩定中心，適當疏松邊緣，并穩定平臺框架。后期根據氣流的發展方向，在料線和布料角度上略作調整，整體的氣流是在控制范圍內，且氣流的分布較為合理見圖5。中心流指數控制穩定在8.5-9.5中心保證強有力的氣流，邊緣流指數逐步提升控制穩定在0.45-0.55，實現了“穩定中心，適當疏松邊沿”的技術理念。在煤比攻關的實踐中，的確是經常遇到，增加焦炭負荷，增加煤量后，初期邊緣發展較快，跑礦量減少，邊緣溫度上升。此時，要及時的降料線控制，效果比較明顯，氣流穩定后再根據實際爐況，及時回調料線。當煤比上升到一定階段，只靠料線調整是不夠的，必須果斷調整料制。提煤比的過程來看，煤比高發展邊緣是階段性的，氣流調整的過程中是需要疏松邊緣的。從圖5中可以看出，煤比提升過程中，邊緣指數上升較多，這與煤比增加后邊緣發展有關，控制好邊緣氣流的發展，適當的疏松邊緣，對爐況的穩定是起到積極作用的，也是為提升煤比創造了條件。這次在煤比攻關的過程中，馬鋼4000m³高爐的礦批使用上也實現了突破，最大礦批使用到120t，并穩定大焦批在 20.5-21t左右。高爐操作上固定穩定焦批，增加或減少礦批，來調整焦炭負荷。每次擴礦加負荷，擴礦1-2噸，高爐爐內可以接受礦批擴大和焦炭負荷增加的影響。大礦批的使用減少了礦焦邊界效應，促進了氣流的穩定和合理的分布，都為進一步提升煤比提供了經驗。

3出鐵制度的調整

2016年初馬鋼 4000m³高爐采取活躍爐缸措施，開始爐缸的工作狀況還不穩定，爐缸側壁溫度呈上升趨勢見圖6爐前出鐵時間不穩定。技術人員現場跟蹤，查找分析原因得出結論是爐缸內死料堆的透液性階段性較差造成的。根據出鐵的實際情況，制定相應的出鐵制度，將原來的負間隔出鐵，調整為可以部分爐次正間隔出鐵，并放寬斷渣時間。正間隔后如爐內壓力升高，可能是正間隔出鐵造成的，必須及時重疊出鐵，排除出鐵因素影響。2017年下半年，爐缸工作狀況有所好轉，爐缸側壁溫度在合適范圍內波動，出鐵相對穩定，出鐵時間延長趨勢，鐵次逐步下降。為了進一步穩定爐前出鐵，為提升煤比創造條件，爐前開口鉆桿開始逐步縮小，鉆桿直徑縮小了約15%，為了延長出鐵時間，增加重疊時間，減少斷渣時間，控制穩定的鐵流速及渣流速。見圖7出鐵重疊時間明顯上升，斷渣時間減小，渣鐵排除更加趨于穩定，爐內下料也相應穩定，對爐內氣流分布及爐況的穩定都起到積極的作用。

4  細化技術操作

馬鋼 4000m³高爐提升煤比、實施煤比攻關。首先提升煤比，擴大礦批增加焦炭負荷，爐內氣流是否能接受，不出現異常氣流，操作上需要更加精細，制定了煤比攻關操作方針。保證爐況穩定順行是基礎，操作上要控制好爐內壓差，設定了壓差上限，超過壓差上限，必須先控風，壓差正常、壓力穩定后，再恢復風量。風量減到一定程度且在規定的時間內無法恢復，必須縮礦退焦炭負荷。其他情況下，如爐溫、燃料比、跑礦量等異常，也必須做相應調整。擴礦增加焦炭負荷的條件也做了規定，高爐操作者必須按照執行，高爐操作者還要提升對爐況發展的判斷能力，尤其是對爐溫趨勢的判斷，細化技術操作，做好煤比攻關工作。

5 效果

馬鋼 4000m³高爐實施煤比攻關后,高爐調整效果較好，爐內穩定順行，高爐的煤氣利用率逐步提升，達到48.8%以上，煤比突破170kg/t·fe，燃料比沒有上升，反而下降趨勢見表 1，經濟效益顯著。

6 小結

1)煤比攻關、提升煤比，煤比上臺階初始階段，邊緣氣流發展，操作上控制邊緣氣流，穩定后邊緣氣流收縮需要及時疏松邊緣，不能煤比上升后只控制邊緣，要控制與疏松相結合。

2)穩定爐前出鐵，控制穩定合理的鐵水及渣流速，增加重疊時間及減少斷渣時間，是排出渣鐵的關鍵，為煤比攻關創造條件。

3)實施煤比攻關，必須細化技術操作，制定合適的操作方針，高爐操作者加強爐況趨勢判斷，操作上根據爐況變化及時有效的調整。

參考文獻:

[1]  丁暉，李華軍，高鵬，姜曦.馬鋼 4000m³高爐長周期穩定生產實踐[J].煉鐵，2018，37(1):1-4.