摘要  汉钢1080 m3高炉通过实施精料方针，优化操作，强化管理，实施低低硅冶炼，取得了各项经济技术指标稳步提升的冶炼效果，实现了高效、优质、低耗的目标。

关键词  高炉  低硅  操作  管理

1 前言

汉钢1080 m3高炉于2011年12月23日建成投产以来，通过改善原燃料质量、炉料结构和管理，高炉操作采取了大矿批、大矿焦角差、高顶压、高风温、富氧喷煤、调整风口布局、适当降低铁水温度等一系列强化冶炼的技术措施，同时加强了高炉操作管理，强化了高炉生产过程控制，铁水硅逐步降低至0.34%，相应的高炉经济技术指标随之得到改善，特别是燃料比降至515.06kg/t，见表1。

说明：1  2015年11月份高炉利用系数3.07t/m3d，是由于根据公司以销定产经营策略做了调整；2  11月份风温受热风炉拱顶工况影响有所降低；3  2015年指标累计到11月份。

2 低硅冶炼的措施

2.1坚持精料方针，为降硅奠定物质基础

2.1.1改进炉料结构和提高入炉原燃料质量

汉钢的炉料结构优化主要就是提高了烧结矿的入炉率， 2015年11月份最高达到了84.35%。原料质量主要是提高了烧结矿品位和R稳定率。由于烧结矿品位提高，入炉综合品位由2012年56.40%逐步提高到2015年(截止11月份)57.56%。燃料焦炭长期使用的是二级焦炭，成分稳定，热态强度有所提高，煤粉由100%无烟煤过渡到无烟煤与烟煤混合喷吹，烟煤比例最高达到75%。质量指标见表2。

2.1.2做好原燃料入炉前的准备工作，做到“精料入炉”

(1)堆新吃旧。进厂原燃料先存放于料场，达到一定储量后再混匀使用，促使成分稳定，并延长稳定周期，减少高炉变料次数。

(2)使用班产烧结矿及球团矿，尽量避免班产矿落地造成自然粉化和二次粉化。

(3)强化筛分工作，减少粉末入炉。将梳齿筛改为棒条筛，改善筛分效果，在焦丁振筛落料口处安装导料板以分流，提高振筛筛面利用率；强化清筛工作，采用空振清筛和人工定期（2h一次）清筛相结合，保证筛分效果。

(4)严格控制振料速度。振筛不间断工作状态下，振料速度以能够满足上料速度的最小速度控制。运用公式：批重×料速（批/h）÷3600÷工作振筛个数 ，计算确定振料速度（kg/s）。

 (5)杜绝空仓或低料位仓打料，料位到达料仓容积的70%打料，降低炉料落差，避免生产组织造成粉末。

2.2优化高炉操作

2.2.1以下部调剂为基础，上下部调剂相结合

以下部调剂为基础，上下部调剂相结合，获得“上稳下活”、中心开放的冶炼效果，为降硅创造基础性条件。

首先是下部调剂。调整风口参数，将风口长度、直径、斜度由480mm、130mm（120mm）、斜5°调整为现在的530mm、120mm（115mm）、斜7°，风口面积0.2380m2缩至0.2262m2，风速由189m/s提高到200m/s ；优化风口布局，当送风总风量不变时，缩小风口面积，不论缩小一个或多个风口，都有利于抑制这些风口附近的边缘气流，同时使其它风口的边缘和中心气流都有所增加 [1]¬；将气流过分发展方向的风口由Φ120缩为Φ115，促进煤气流初始和圆周分布合理化。

其次是上部调剂。选择合适矿批，主要依据炉喉焦炭层的厚度≮400mm、矿风比1.0－1.3%（矿石批重t:风量m3/min）及料速6－8批/h[2]来综合确定矿批，矿批逐步扩大到38.5t；料线由1.5m提高到1.3m；不断扩大矿焦平均角差，保证中心气流并兼顾边缘气流，布料矩阵演变过程： 

通过以上措施，中心气流适当发展，煤气流分布趋于合理、稳定，如十字测温图1，煤气利用率由41.58%提高到46.07%，炉温稳定性大幅度提，[si]和δ[Si]均由0.38%、0.09%分别降至0.34%、0.06%。

2.2.2优化和匹配冶炼参数

（1）提高炉顶压力和炉渣碱度。从硅还原热力学角度考虑，顶压由180kPa提高到200kPa，抑制了SiO2的挥发，增大了硅的还原难度；二元碱度由1.05-1.10提高到1.10-1.15，三元碱度由1.30提高到1.4,同时根据炉渣中Al2O3含量，控制MgO/ Al2O3比值在0.50-0.60，既降低了SiO2活度，抑制了硅的还原,改善了炉渣流动性，也提高了炉缸的热储备能力。

（2）控制合适的风口前理论燃烧温度。稳定风温在1200℃，用富氧量和喷煤量（一般稳定富氧调喷煤）将风口前理论燃烧温度控制在2250-2280℃，减少SiO气体生成。风温、富氧和喷煤对降硅还有积极促进作用。

高风温可降低燃料比，减少燃料燃烧SiO2带入量。

富氧可让高炉高温区间下移，增大间接还原区间，蓄积了炉缸热量。

喷煤以煤代焦，可大大减少焦炭灰分中SiO2参加反应的时间和数量，达到抑制硅还原的效果。

（3）适当降低铁水温度水平。硅的还原反应是强吸热反应，降低炉温水平为降硅创造有利条件。焦炭温度对铁水含硅影响较大，铁水温度直接影响风口前焦炭温度，因此必须控制好铁水温度。在保证生铁质量和渣铁流动性的前提下，逐步降低铁水温度从1480℃降低至1460℃，抑制硅的还原。 

2.2.3降低硅偏差δ[Si] 

充分利用OA系统信息平台，实时监测原燃料变化，动态处置变化信息，及时调剂，避免因原燃料信息滞后造成的[Si]波动，在高炉操作上遵循早动和少动的原则。

（1）正常情况注重炉温趋势判断和调剂。以风量为第一控制参数，实施定风量操作，风量变化时结合半小时料速、风口工况、出铁过程炉温变化、渣铁排放情况等综合分析判断炉温发展趋势，再斟酌变化量确定调剂量。风温固定在最高使用水平1200℃，一般不作为调剂参数，冶炼参数调剂顺序为喷煤量、富氧量和鼓风量。

(2)异常炉温采用过量调剂手段，克服热惯性，尽快纠偏。炉温【Si】＞0.5%时，分析原因为料慢所致，果断按每批料喷煤量计算减煤量；风口前理论燃烧温度过高时，按T理≤2280℃计算风温减量减风温，待料速呈恢复加快趋势开始按正常综合负荷恢复煤量及风温；炉温【Si】＜0.2%时，果断减风，分析原因是原燃料质量所致，降低综合负荷, 喷煤量达到规定上限时酌情减轻焦炭负荷。

(3)特殊情况的处理。遇到低炉温，但炉况表现为料慢、炉顶温度高及风量萎缩，只要确定冷却设备不漏水，果断减煤加氧提料速。实际上这是炉温上行的表现，只是炉温上行的结果由于热惯性还没表现出来而已。

2.3强化高炉操作管理

建立动态监测台账和原始数据库，为炉况分析和调剂提供依据；推行炉况点检制度，对关键冶炼参数点检分析；[Si]、[S]及料速实施目标和警戒线管理，正常操作时按目标进行，接近警戒线时果断采取纠偏措施，同时对其超标按制度严格考核；高度重视炉缸工作状态，在高炉计划休风检修时，在休风料和复风料中配加适量锰矿，调整铁水中［Mn］在0.6-0.8%，以减轻休风对炉缸工况的影响；实施高炉操作预案管理，推行标准动作；强化炉前出铁管理，及时排净渣铁。

3  效果分析及下一步高炉操作思路

经过降硅措施的逐步实施，取得了显著的效果，如图2所示，但与国内同炉容领先指标0.30%相比还有潜力。

为了实现十字测温中心温度在500－600℃、第2、3、4点即中间地区温度在40－70℃、边缘温度稍高于第二点在80－120℃[3]的更为合理的气流分布，既促进炉况稳定顺行又促使煤气利用率再提高，进一步夯实降硅稳硅基础，而采取如下的下一步高炉操作思路。

（1）进一步优化风口布局，稳定边缘气流，使高炉周向分布均匀，煤气流初始分布更趋于合理，继续缩小风口面积，提高风速至210m/s以上，进一步开放中心和活跃炉缸。

（2）调整布料矩阵，与下部调剂相对应和匹配。控制中心布焦量即无矿区布焦量在10－25%，使中心高温区域变窄，保持上部良好的中心通路，使气流径向分布更合理。

4  结语

（1）实施低硅冶炼是降低燃料比改善各项经济技术指标的重要路径之一。

（2）坚持精料方针、提高煤气利用率、调整风口面积和布局、冶炼参数最佳匹配、提高风温使用水平、降低硅偏差及炉况稳定顺行是降硅的关键。

（3）高炉操作实施预知预判预调和过量纠偏措施，推行参数目标、警戒线、预案和数据库管理，实施炉况点检制度，实现方法、管理和目标的辩证统一，是降硅稳硅的有力保证。

5  参考文献

[1] 吴狄峰，程树森等，关于高炉风口面积调节方法的探讨。

[2] 刘琦，我国中型高炉生产技术中存在的问题及对策，炼铁，2008.6.39-40。 

[3] 刘云彩，高炉操作的几个问题，2011年全国炼铁低碳技术研讨会论文集。