摘  要  对宣钢2号高炉炉缸工作状态走差的原因进行了总结分析。通过采取优化装料制度、选择合理的送风制度和独特的出铁模式等措施，使炉缸活跃指数逐步恢复并有所提高，炉况保持稳定，取得较好的技术经济指标。

关键词  大型高炉  炉缸中心温度  活跃指数

1  前言

宣钢2号高炉，由于外围原燃料条件的局限，炉况稳定性较差，气流分布不均匀，压量关系不稳定，炉缸工作不活跃，影响了技术经济指标的改善。为了改善炉况顺行状态，提高炉缸工作的活跃程度，以适应外围条件的变化，进而降低高炉燃耗，经过近6个月综合治理，2013年2月炉缸温度开始回升，炉况稳定性明显好转。

2  炉底中心和炉缸侧壁的温度趋势

此次炉缸温度变化很具有代表性，炉缸温度下降到一定水平，炉况就开始明显变差，直接证明了炉芯温度是炉缸是否活跃的一个重要标志。从2013年3月炉底中心温度从280℃逐渐降低，到2013年1月最低250℃，2013年2月才开始回升。炉缸侧壁温度从最高330℃降到最低305℃，2013年2月下旬才开始回升。炉缸活性指数从最高3.3降到最低2.73，2013年2月才开始回升。

3  炉缸活跃指数下降的原因

3.1  焦炭质量的变化

进入2012年5月份焦炭配比发生变化且质量变差，1～5日每天调整干焦配比，9日停配干熄焦，16日焦炭水分波动大，水分9.8%，大量焦粉入炉，造成上部气流分布的稳定性下降，高炉热制度波动大。另外，由于结焦时间的缩短，焦炭质量下降，返焦量明显增多，焦炭在炉内的骨架作用下降，高炉接受风量的能力下降，2012年6月平均风量3541m3/min，到2012年8月底逐步恢复到4000m3/min。

此次炉缸工作变差和原燃料质量特别是焦炭质量的变差有着直接的关系，焦炭质量变差导致炉内死焦堆焦炭透液性变差，炉缸活跃程度下降，高炉不接受风量，风量萎缩，中心难以吹透，中心气流走弱，边缘气流发展。焦炭质量的优劣，直接关系到大型高炉的稳定顺行，焦炭质量对高炉的影响有长期性、滞后性、严重性，对于大型高炉生产至关重要。

3.2  烧结频繁切堆烧结质量变差

2012年5月19日烧结切换9#堆后，烧结冶金性能变差，影响软熔带透气性。烧结切堆烧结矿理化性能的变化5月份烧结切堆后烧结矿理化性能见表1。

从表-1可以看出，烧结切堆后烧结矿理化性能发生变化，是高炉产生失常的诱因。焦炭质量的变差和烧结矿的低温还原粉化率变差，两者同时影响料拄的透气性，高炉压量关系明显变紧，风量难以吹全。煤气流向中心穿透能力变差，煤气很难渗透到中心，这样炉缸中心活跃性就开始逐步变差。它的表现就是炉芯温度逐步降低。

3.3  对大高炉操作规律的理解不到位

高炉操作没有跟上原料变化。由于原料质量稳定性下降，并且下降幅度很大，超出了高炉调剂范围，高炉操作上没有及时进行退守。

焦炭质量的下降，含粉增加，引起炉缸工作下降，影响初始气流的分布，风量减小，诱因是烧结切堆理化性能的变化，进而影响上部气流分布的稳定性，随着中心的过度敞开，而又没有及时收拢，煤气流没到中心就开始上升，这样中心死料柱就随着装料制度的调整逐步变大，透气、透液性就进一步变差，煤气流也就更难穿透到中心，炉缸状况加剧恶化。到2012年5月底，高炉开始不受控制，上部装料制度的调整再起不到明显的作用，炉况明显变差，继而导致炉最终导致了炉况失常。

4  炉缸活跃指数低的治理措施

4.1  精料方针

（1）公司从配煤开始，优化配煤方案。焦化工序狠抓工艺操作，阻止了焦炭质量继续下降，从根本上改善了焦炭质量。

（2）通过高炉稳定顺行期以及烧结矿质量变化对炉况的影响，结合我厂烧结生产情况，提出了对烧结矿成分要求，烧结矿SiO2含量5～5.5%，FeO含量9～9.5%，烧结矿碱度2.1～2.3倍（按照中线控制）。符合成分要求的烧结矿理化性能、粒级能较好的满足高炉对烧结矿质量的要求，为高炉生产提供了精料，是高炉长期稳定顺行的物质基础。

（3）在原料管理方面，高度重视原燃料变化，加强原料管理，及时反映，改善原料质量。保持正常料位，如料位接近警戒料位时，及时向厂调与供料联系灌料，保证正常料位，减少入炉含粉。当烧结矿颜色、粒级、化学成分不正常时，及时向主管领导、烧结车间反应，及时调整烧结矿成分。通过原料管理，及时发现原料变化后，通过采取相应调整措施后，避免炉况失常。

4.2  加强内部操作

（1）下部调剂。从高炉下部保证中心气流，控制合适的风口回旋区，保证初始煤气流分布合理，活跃炉缸，提高高炉抵御外围条件变化的能力。在长期生产实践中发现，2号高炉自开炉以来南侧的气流一直偏强。针对2号高炉煤气流分布特点，2号高炉在下部送风制度上对风口布局进行调整，在边缘气流偏弱的方向增加了11#、18#、22#、26#4个φ130mm风口，且增加7#、13#、20#、24#4个斜8°风口，既均匀了初始煤气流分布均匀，消除气流偏行，又有利于活跃炉缸。再结合2#高炉固有的气流分布特征，在南侧气流较为发展的方向长期堵一个风口操作，全开风口面积0.3471m2，送风风口面积0.3358m2，一方面均匀初始煤气流分布，另一方面适当缩小了风口面积，提高鼓风动能，保证吹透中心。鼓风动能要达到11000～13000kgm/s，风口回旋区向炉缸中心延伸，打透中心。

（2）上部调剂。上部调剂的原则是，在保证充足的中心气流的前提下，适当抑制和疏导边缘相结合，以制衡中心和边缘两道煤气流，目的是保证中心气流充足而边缘气流稳定。

在2012年5月至9月炉况恢复的过程中，也采用了中心注焦和宝钢式“平台+漏斗”两种布料模式，炉况恢复工作未取得显著成效。在总结上述两种布料模式的基础上，结合宣钢高炉实际原料条件，研究、探索符合宣钢高炉原料条件的上部装料制度，2012年7月31日确立符合宣钢原料条件的上部装料制度—布料角度，矿四环焦五环或六环，班料速54±2批，料线1300～1700mm。确立符合宣钢高炉原料条件的上部装料制度后，炉况恢复进程加快，7月份平均风量3643m3/min，8月份平均风量3977m3/min，9月份平均风量4459m3/min，9月下旬风量超过了4550m3/min，鼓风动能达到了10500kgm/s，截止9月份炉况基本恢复正常。2012年10月份之后到2013年6月份平均风量达到了4600m3/min以上，鼓风动能达到了11000kgm/s以上，高炉燃料比下降趋势明显。

（3）热渣制度的调整。热渣制度的调整、控制要求是保证充沛的渣铁热量和良好流动性，促进炉缸工作的进一步改善。由于宣钢入炉原料中TiO2含量相对偏高，为了降低钛还原带来的弊端，在保证充沛的渣铁热量前提下，降低生铁含[Si]0.25～0.40%（原0.35～0.50%），最大限度的降低生铁含[Ti]，保持良好渣铁流动性。由于降低了生铁含[Si]量，为了保证炉缸充沛的热量，提高炉渣碱度至1.10～1.20倍。促进炉温稳定并逐步降低。目前2号高炉控制铁水温度在1490～1510℃，保证热量收支平衡和高炉安全运行。

（4）优化炉前出铁组织。炉前出铁组织模式必须保证按时出尽渣铁，减少对炉况的影响，要能促进炉缸工作的活跃，宣钢2号2500m3高炉设计有3个铁口，其中南侧两个，分别为1#和2#铁口，北侧一个，为3#铁口。其中1#铁口和3#铁口基本对称，对活跃炉缸有好处，为了进一步保证了炉缸工作的均匀因此炉前出铁尽量使用1#和3#两个铁口。打开铁口时间控制在10～15分钟之内，出铁时间在80min以上，全天出铁炉次控制在16±1炉.堵铁口时控制合理的打泥量，保证铁口深度在3.0m～3.2m，既保证了单炉出铁量，又及时排净炉内渣铁．减少渣铁在炉内的积存时间，稳定压量关系改善炉缸工作。

（5）加强炉型管理。按照“下部活，上部才能稳”的观念，根据高炉风量、炉体各部热负荷水平，灵活调整冷却水量，以保证操作炉型合理，炉况保持长期稳定顺行。根据监测壁体温度及时进行调整冷却壁水流量或总水流量，逐步把软水总流量降到2900～3200m3/h，冷却壁水流量降到2550～2950 m3/h，把水温差控制标准调整为5～7℃，从而使高炉炉墙温度始终保持在合理水平，保持操作炉型稳定，加快了炉况恢复进程。具体炉型参数见表2。

炉缸治理的效果通过加强精料管理，提高内部操作，合理搭配上下部冶炼制度，调整冷却制度等措施，炉芯温度下降的趋势得到控制。随着时间的推移，2013年2月份后炉况的稳定性逐渐变好。炉芯温度也逐步恢复到正常，炉缸中心温度及炉缸活跃指数持续上升，具体变化见表3。

由于炉况长期稳定顺行，逐步加重焦炭负荷，降低焦比、燃料比，技术经济指标见表4。

6  结语

（1）炉芯温度是高炉控制的一个重要参数，一定要控制在合理的范围内。一旦跌到正常范围以下，必将导致炉缸状况的变差，炉况产生波动甚至失常。

（2）炉芯温度对炉况的反应有很强的滞后性，下降的初期可能对炉况没有多大的影响，但如果不控制它的趋势，必将对炉况产生影响。而且一旦下降趋势明显形成，再想控制并做回到正常范围，那将要采取更强的措施，会是一个长期的过程。

（3）炉芯温度的高低主要受煤气流向中心渗透强弱的影响，它直接体现了高温煤气向中心穿透的能力和煤气流是否穿透到中心，与精料水平特别是焦炭质量和上部装料制度密切相关。

（4）要控制合理的炉芯温度，首先，要做好精料工作，保证焦炭质量；其次，要保证合理的中心气流。