摘  要  2016年水钢干熄焦系统进行为期25天的检修，2500m³高炉被迫进行100%干湿焦转换冶炼。针对焦炭质量的大幅度下降，本文以理论依据结合2014年100%湿熄焦冶炼实践进行分析，通过热制度、装料制度、送风制度调整，出净炉前渣铁等措施，消除了干湿焦转换带来的不利影响，保证了炉况稳定顺行，并取得良好的经济技术指标，为大高炉干湿焦转换积累了宝贵经验。

关键词   干焦   湿焦    转换   实践

水钢四号高炉设计有效容积为2500m³，高径比2.253，设有3个出铁场（两用一备），30个风口，于2011年3月29日点火送风。因焦化系统产能受限，正常生产时焦炭供应为2500 m³高炉使用全干熄焦，1350 m³高炉使用70%湿熄焦配加30%外购焦。一旦遇到干熄焦系统检修，2500 m³高炉就必须被迫100%转换为全湿熄焦冶炼，给炉况和生产带来大幅波动。

1 湿熄焦与干熄焦性能的对比

湿熄焦与干湿焦因生产工艺不同，除焦炭水分大幅度升高外，其余各项指标性能上较干熄焦也都明显变差，对高炉冶炼严重的不利影响。

（1）由于焦炭在焦炉进行干熄焦时，在预存段会有保温的作用（相当于焖炉），而当在温度的均匀化、残存的挥发分在析出的过程中焦炭成熟度会进一步提高，从而消除生焦。

（2）焦炭从炭化室被推出后，温度约1000℃，由于喷水快速降温冷却，湿熄焦内部的结构会产生较大的热应力，使得网状的裂纹增多，易碎裂为小块焦。在干熄焦的过程中，焦炭被缓慢冷却，从而降低了其内部的热应力，使得网状的裂纹变少，焦炭的机械强度得到提高。

（3）焦炭在干熄焦炉里进行向下的流动时，由于受到机械力的作用，使其结构脆弱的部分和生焦会变成焦粉而被筛除，不会影响焦炭的性能，焦炭的稳定性得到提高。

（4）湿熄焦时，因水分蒸发，焦炭的表面、气孔内会有碱金属的盐基物质沉积，而干熄焦则不会有沉积，从而使得干熄焦的反应性偏低。

表1：四高炉入炉干、湿焦炭质量对比

2 结合理论分析100%干湿焦转换对高炉冶炼的影响

焦炭在高炉冶炼过程中的作用主要是热源、还原剂、料柱骨架。在高炉风口的前端，焦炭与鼓风中的氧发生燃烧反应后产生煤气，同时放出大量的热量。煤气在上升过程中不断将热量传递给高炉炉料，同时参与高炉内部的各种物理、化学反应。焦炭是多孔状的，它约占高炉整个料柱体积的30%—50%，对改善高炉料柱透气性起着决定性的作用，随着高炉大型化和采取喷吹煤粉替代部分焦炭，焦炭对料柱透气的作用更显突出。

100%干湿焦转换的过程中，一方面焦炭水分的急剧波动，会造成高炉热制度的失常，恶化炉况，造成生产不稳。另一方面湿熄焦的冷态强度、反应性、热强度等指标都有较大幅度的下降，会严重导致高炉料柱透气性恶化，煤气利用变差，影响高炉顺行，甚至引起高炉炉缸堆积，因此100%干湿焦转换必然对高炉冶炼行程产生较大影响，操作者必须引起足够的重视和有效的手段，最大限度地保证炉况的稳定顺行。

3结合实践分析100%干湿焦转换对高炉冶炼的影响

2014年10月焦化干焦系统检修，四高炉100%全干焦转换为全湿焦冶炼，造成高炉热制度失常，炉凉严重，且高炉透气性大幅下降，频繁发生管道行程，高炉顺行状况恶化，造成产量和焦比等技术经济指标大幅下降。

表2：2014年100%干湿焦转换指标对比情况

2016年6月20日公司再次对干熄焦系统进行停产检修，四高炉在20日10时开始配加25%湿焦逐步进行干湿焦转换，至21日8时采用全湿焦入炉，用时20小时完成100%干湿焦转换。由于转换时间短，程度深，炉况迅速发生变化，风量锐减，炉温大幅波动，连续崩滑料，风压冒尖甚至吹出管道等现象频发，我厂结合上次100%干湿焦转换的经验，通过调整热制度、装料制度、送风制度、出净炉前渣铁等措施，快速有效地扭转了炉况，实现了高炉全风生产，技术经济指标明显改善，100%干湿焦转换冶炼应对取得了成功。

4  2016年100%干湿焦转换的应对措施

4.1热制度调整防止炉凉

热制度是指高炉炉缸所具有的热量和温度水平，直接反映炉缸的工作状态，稳定而充沛的热制度是高炉稳定顺行的基础。100%干湿焦转换后焦炭水分急剧增加的同时各项指标明显大幅下降，这对高炉负荷带来了较大的波动，2014年我们在相应减轻焦炭负荷的时候，过分侧重于对水分的计算上，而忽略了焦炭冷态强度、反应性、热强度等指标对负荷的影响，导致退负荷不到位发生严重炉凉。此次干湿焦转换针对负荷的调整上我们考虑更为全面，结合干、湿熄焦质量指标和使用比例情况，用科学计算来指导生产，退负荷程度更大、更合理。同时在操作上树立炉温意识杜绝低炉温现象，转换期间将生铁含[si]标准由0.260%--0.560%提高到0.300%--0.600%，物理热由1460℃提高到1480℃，保证了炉缸有充足的热量，避免了因干湿焦转换导致炉凉而对炉况稳定和气流分布造成影响。

表3 焦炭各成分对燃料比的影响

4.2装料制度调整保证气流分布合理

装料制度是高炉重要的调剂手段，决定着煤气流分布、煤气利用率以及高炉顺行状态。100%干湿焦转换后焦炭指标和性能大幅降低，会导致气流分布不均，中心不畅从而引发炉况失常。此次干湿焦转换在装料制度的选择上，坚持先疏导后抑制，打开中心，照顾边缘保证两道煤气流的原则。为了彻底打开中心，减少中心矿石，将角度由C³⁵₃³²₂³⁰₂²⁸₂²⁶₂¹⁹₂O³⁴₂³²₂³⁰₂²⁸₂逐步调整为C³⁵₄³⁴₂³²₂³⁰₂²⁶₂²⁰₂O³⁴₂³²₂³⁰₂，矿批由49t退至43t,效果良好，待中心气流打开且稳定之后，进一步调整布料角度为C³⁵₃³²₂³⁰₂²⁸₂²⁵₂¹⁹₃O³⁴₂³²₂³⁰₂²⁸₂²⁶₁º，将矿石平台增宽改善料柱透气性，以利于气流均匀分布，保证了煤气流分布得到了有效疏导和控制，炉况保持稳定顺行的状态。

表4  装料制度调整

4.3送风制度调整保证足够的动能

送风制度调整以坚持高炉全风为原则，保证足够的鼓风动能，实现活跃炉缸的目的。我们高度重视高炉的鼓风动能参数，根据干湿焦转换情况和炉况变化，及时调整风口面积，确保高炉保持高的鼓风动能。100%干湿焦转换初期炉况透气性下降，风量大量减少，动能由113.4kj/s降低至86.5kj/s，24日主动休风将风口面积适当缩小，从原来的0.3511 m²缩小为0.3265 m²，在风量略有降低的水平上，将动能提高到103.7kj/s，保证有足够的鼓风动能吹透中心，在炉况稳定后及时打开被堵风口，增加风量进一步增加动能，活跃炉缸。同时在日常操作上适当降低压差水平，由195kpa降低到185kpa,使风量与料柱透气性相匹配，避免因高炉局部过吹发生管道，高炉炉况顺行得到有效保障，炉缸工作活跃。

表5：送风制度参数

4.4出净渣铁保证生产稳定

2014年干湿焦转换期间炉前渣铁不均匀造成高炉生产不稳，此次转换我们更加重视炉前渣铁管理，加大力度及时出净渣铁，避免炉缸堆积。通过及时配好渣铁罐，加强冲渣设备维护，保持冲渣率98%以上水平；实现炉前两铁口交替不间断出铁，炉内操作稳定炉温，避免炉温的大幅波动；炉前细化开口机雾化操作，稳定铁口孔道，保持出铁时间稳定；注重铁口的维护，提高炮泥强度，保证铁口深度。通过上述措施，出铁场出净渣铁工作得到明显提高，确保渣铁及时出净，为100%干湿焦转换提供了基本保证。

5  100%干湿焦转换冶炼效果

此次四号高炉100%干湿焦转换冶炼，通过热制度、装料制度、送风制度调整、炉前出净渣铁等一系列措施，快速消除了100%干湿焦转换带来的不利影响，保证了炉况的稳定顺行，取得了较好的经济技术指标。

表7：水钢四高炉全湿焦冶炼主要技术经济指标

6  结语

    （1）大高炉干湿焦转换冶炼过程中，由于焦炭质量的全面大幅下降，极易引起炉况的大幅波动，处理不当甚至会引发高炉长期炉况失常。

（2）100%干湿焦转换，必须在炉缸热量充沛，状态活跃的基础上，做好上下部制度调整，以保证均匀合理的煤气流分布。

（3）此次干湿焦转换影响燃料比30-60 kg/t，焦炭负荷10-18%，为2500m³高炉干湿焦转换提供有效的数据依据。

成功之处：

1、以理论结合实践作为指导，通过制度调整保证高炉充沛的炉缸热量、足够的鼓风动能、合理的煤气分布、炉前出净渣铁，2500m³高炉100%全干湿焦转换后，整体保持了各项经济技术指标良好。

2、此次干湿焦转换影响燃料比30-60 kg/t，焦炭负荷10-18%，为2500m³高炉干湿焦转换提供有效的数据依据。

不足之处：

此次100%干湿焦转换仅用了20小时，料柱置换时间短，导致转换初期炉况出现了较大波动，建议以后大幅度的干湿焦转换，需计划性地将料柱置换时间延长，给高炉炉况充足的适应时间。

7  参考文献

[1] 郝素菊,蒋武锋.高炉炼铁500问[M].北京：化学工业出版社,2008年9月第1版.

[2] 张殿有.高炉冶炼操作技术（第2版）[M].北京:冶金工业出版社,2010年10月第2版.