摘  要  武钢五号高炉通过加强热风炉管理，调整高炉操作制度和控制参数，使高炉具备了应用高风温的条件，自2012年7月固定风温到1200 ℃，高炉技术指标发生了变化，焦比、燃料比降低，达到了节能降耗的目标。

关键词  高炉  风温  降焦

高炉热风带入的热量占高炉热量总收入的近1/3，一定范围内热风温度提高100℃，焦比降低15Kg左右，风口前理论燃烧温度提高60℃，允许多喷吹30kg/t，提高热风温度可以加快煤粉的挥发物挥发速度和燃烧速度，同时还可以弥补风口前煤粉加热、气化、分解吸热所造成的温度降低，高风温与高富氧结合，为大喷吹和降低焦比、燃料比创造条件。

使用高风温不只是增加热量带入、降低焦比，同时还能提高理论燃烧温度，活跃炉缸，增加渣铁物理热，改善渣铁流动性及脱硫能力，两铁口均匀出渣铁，减少炉况波动，为高炉稳定顺行创造了条件。

1  五号高炉现状与全国大型高炉的对比

随着钢铁行业生产形势愈加严峻，高炉生产面对困难，节焦降耗，降低单位生铁成本，主要措施是提高风温、提高煤气利用率，降低焦比、燃料比。

2012年五号高炉采取固定高炉风温操作，2012年1月高炉风温固定1180℃，2012年7月固定风温到1200℃，与全国先进大型高炉的风温使用水平仍有差距。

2  提高风温的举措

五号高炉热风炉系统由四座改进式的霍戈文内燃式热风炉组成，采用矩形陶瓷燃烧器，悬链线拱顶等先进热风炉工艺，使用高炉煤气和转炉煤气作为燃料，采用烟气双预热系统.设计热风温度1250℃，拱顶允许温度1450℃，废气温度350℃，完全满足提供高风温的条件。燃气压力正常情况下，五号高炉热风炉采用“三烧一送”方式可保证风温在1200℃以上。

加热热风炉常用的燃料有高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、天然气等。武钢现有生产条件下，鉴于焦炉煤气中焦油及部分烃类对热风炉的破坏作用没法完全消除，常用的燃料是高炉煤气中混入转炉煤气的方法富化煤气，提高煤气发热值。

提高风温，常用的措施归纳为两类，即提高热风炉拱顶温度和缩小风温与拱顶温度的差值。

拱顶温度是限制风温最高水平的决定性因素，限制五号高炉热风炉拱顶温度的主要因素是煤气的热值。单一的高炉煤气难以保证拱顶温度，在现有条件下，日常生产中采用混入转炉煤气，预热助燃空气法。正常生产中转炉煤气量充足，能保证转炉煤气10%的混入量，助燃空气温度达到120℃以上，能保证拱顶温度达到1350℃以上，满足高风温的条件。受炼钢影响，出现转炉煤气量不足，影响热风炉正常烧炉，难以保障充足的拱顶温度。高炉采取的主要措施是短期增大高炉煤气使用量，保持合适的过剩空气系数。送风后期，当风温达不到要求时提前更换送风的热风炉，缩短送风时间，或者关闭冷风混风大闸，以满足风温达到1200℃。

3  调整高炉操作制度和控制参数

高炉风温提高到1200℃后，高炉炉况发生相应变化，主要的反应是理论燃烧温度的提升，以及焦比燃料比的降低。高炉采用固定高风温操作后，高炉热制度平衡得以保证，尤其是为提高炉温合格率创造了有利条件。

保持适当的理论燃烧温度是高炉顺行的基础。在喷吹燃料的情况下，理论燃烧温度低会使燃料的置换比下降，燃料消耗升高，使炉缸热量不足。理论温度过高，煤气体积膨胀，压差升高，过高的理论燃烧温度容易造成SiO大量挥发，造成悬料等事故。理论燃烧温度升高使煤气实际流速增大，以及下部温度过高，升华物质增多，随煤气上升到上部冷凝，使料柱的空隙度降低恶化料柱的透气性等。经过实践摸索，五号高炉一般将理论燃烧温度控制2300℃左右。高炉采取精料、高风温、高顶压、高富氧、大喷吹后，面临的主要问题是理论燃烧温度高于规定值；另外，五号高炉提高煤气利用率后，单位生铁的风量消耗降低，理论燃烧温度进一步升高。因此，使用高风温必须采取有效措施，创造接受高风温的条件。

理论燃烧温度高于规定值时，高炉通常采用喷煤和加湿鼓风措施调节，五号高炉煤比随富氧率的变化在170-175kg/t，喷吹物在炉缸燃烧带的加热分解，需相应提高风温来补偿，这就为接受高风温创造了条件。五号高炉鼓风采用自然风，备有加湿设备，当理论燃烧温度超过极限值时高炉采用加湿鼓风的办法降低燃烧温度。

精料和高炉稳定顺行是接受高风温的基本条件，五号高炉通过几种措施克服原料的变化及炉况的波动。

3.1  原料管理

五号高炉原燃料来源复杂，用料结构多数时间为烧结、球团，澳矿、海南、蛇纹石等、烧结采用大小烧分级入炉，焦炭主要使用干熄焦，小焦丁随矿石入炉，配有少量外购焦和厂内其他焦炉湿熄焦。

用料结构的复杂性决定了五号高炉必须对原料时刻把握，使波动处于受控状态。对原料的检查主要体现在两方面，一是现场看实物样，观察粒度、成色、粉末等，另一个就是掌握原料化验成分，随原料变化，高炉对比实物样，分析原料来源。加强原料管理，通过观察实物样，对比焦炭、烧结、矿石化验结果，原料入炉提前采取措施。五号高炉焦炭来源多，每天有翻卸焦炭、外购焦等，焦炭在高炉中料柱骨架的作用是不可替代的，要求焦炭有合适的强度、较低的灰分等。要求对焦炭情况及时把握，尤其是可以视察的焦炭粒度、颜色、粉末等，对比焦炭化验结果，判断翻卸焦炭量，高炉作出调整。高炉日常生产中，保持熟料率在90%以上，烧结矿占比约70%，对高炉影响主要是烧结矿，五号高炉烧结矿一般为三烧，少数时候配有一烧、五烧，此时变化最大的是烧结矿的成分，以及粒度均匀性。随着原料粒度增大，通过料层的煤气阻力减小，但粒度超过25mm以后，相对阻力基本不降低。相反，随着粒度的减小，煤气阻力增大，但在大于6mm的范围内，相对阻力增加不明显，而粒度小于6mm是，相对阻力明显增大。原料的粒度变化后，高炉的顺行情况及煤气利用率等指标发生明显变化，不利于高炉节能降耗。

3.2  维持高炉稳定顺行

合理的煤气流分布对高炉长期的稳定顺行至关重要。随着原燃料条件变化及炉况发生改变，煤气流的分布也时刻发生着变化，因此高炉也需不断调剂。下部调剂决定了煤气流在炉缸的初始分布状态，上部调剂影响了煤气流的最终分布情况，为保持煤气流在高炉内的合理分布，应采用上下部相结合的调剂手段。下部调剂时高炉调剂的基础，上部调剂是高炉调剂的重要手段。五号高炉对上下部调剂的合理控制指标是，下料均匀稳定，风压风量平稳，保持煤气利用率达到46%以上，冷却壁进出水温差控制在3～5℃等，以此控制合理煤气流分布和合理的操作炉型。

五号高炉风口进风面积为0.4149m²，合理风量在6100m³/min，布料采取中心加焦的方式充分发展中心气流，此种操作制度边缘气流发展不充分，炉墙经常发生粘结现象，渣皮的频繁脱落生成，给高炉操作带来了一定波动，同时造成炉温异常，焦比升高等情况，可见维持合理的两股气流，适当发展边缘气流是必要的。当水温差降低等边缘气流不足征兆出现时，适当发展边缘气流，防止炉墙结厚等异常情况。2012年12月份，上旬制度以C876541 332223O_L87654 23321O_S98 22为主，炉况稳定，煤气利用率46.5%左右。中旬，高炉炉身有粘结迹象，制度上疏松边缘，制度变为C987651 332222O_L98765 22222O_S987 221原料发生变化，炉渣碱度相应变化，结合对原料的管理，五号高炉的碱度控制以二元碱度为主，四元碱度做参考，维持合理的流动性及脱硫能力。二元碱度控制主要结合烧结矿用量，以保证烧结矿的使用范围在68～72%，配合海南矿调整碱度在控制范围；四元碱度的控制主要反映在MgO含量变化，受原料限制，Al₂O₃长期偏高，生产中以提高MgO含量来消除Al₂O₃的影响，四元碱度不足时使用蛇纹石，来满足渣铁流动性要求。炉缸温度稳定对高炉顺行至关重要，生产中结合原料检查，实时调整负荷水平和参数使用，五号高炉日常负荷调剂主要采用加减焦炭量，焦炭质量好转，负荷过高时，为了保证合理焦窗，采用加减矿批重量调剂，保持炉温稳定。五号高炉全年炉缸热制度控制较好，炉温合格率2012全年平均81.5%，是炼铁厂最好水平。热风温度固定在1200℃后，控制参数调整，现在要求是

4  送风系统设备安全防护措施

风温使用达到1200℃后，高炉面临的另一个问题就是高炉设备的安全防护，五号高炉送风系统隐患主要是3号热风炉丁字口处及部分热风支管，面临此种情况制定了一套完善的热风系统设备巡检制度。每周进行一次红外线成像测温检测，对全部送风管道进行隐患清查；针对3号热风炉丁字口温度过高，规定送风末期检查制度，并做详细记录；风口平台送风系统每两小时检查制度，做好台账记录；检查送风系统高温点，对高温点进行安全确认，查找高温点交接班。生产中要求风管不超过350℃，对于高温部位采用外部吹风加强冷却，并利用休风机会更换温度过高的送风设备，保证高炉安全生产。

5  结语

五号高炉应用高风温后，通过调整操作制度和控制参数，炉况长期保持稳定，结合高煤气利用率，高炉焦比、燃料比降低，降低了生铁成本。