摘要：本文通过分析热负荷波动前后炉况的变化，发现块矿比例的增加和湿熄焦成分的波动，引起了热负荷波动，而热负荷的上升又引起炉温的波动，通过增加焦比提高炉温到正常范围，热负荷波动逐渐下降到正常范围。

关键词：热负荷  炉温  煤比  燃料比 

宁钢2号高炉设计炉容2500m3,年产铁水220万余吨，炉体为矮胖型、砖壁合一薄内衬结构，联合全软水密闭循环冷却方式。基本的炉料结构是：烧结80%+块矿20%，干熄焦60%+外购湿焦40%。2017年2月因使用质量较差的湿熄焦，引起热负荷较大幅度的波动，下面以2月16日到17日的热负荷[1]波动为例，分析热负荷波动原因及应对措施。

1  热负荷波动原因

2017年2月8日到18日，2号高炉集中使用质量波动较大的湿熄焦，湿熄焦使用比例10%，期间出现多次热负荷较大的波动，因热负荷的波动，炉温也有较大的波动，多次通过增加焦比，提高燃料比，炉温回归到正常范围后，热负荷波动逐步减少。下面是2月使用湿熄焦的主要指标变化。

可以看出：本次使用的湿熄焦质量波动大，尤其是水分、灰分、CRI、CSR都有比较大的波动，挥发份含量高，从干熄焦与湿熄焦的指标对比来看，湿熄焦质量明显较差，每次更换新配比时，对炉况产生很大的影响。

 可以看出，7日没有使用水熄焦，炉温充沛，热负荷13717×103Kcal/h，煤气利用率49.29%，燃料比516kg/t,8日到18日使用湿熄焦期间，因湿熄焦质量波动大，热负荷波动大，煤气利用率有所下降，燃料比和煤比都有比较大的波动。19日湿熄焦用完后，炉温充足，热负荷稳定，煤气利用率上升到49.36%，煤比提高到162kg/t。综上可以看出：湿熄焦质量的波动，引起了热负荷的波动，燃料消耗明显增加。

2  热负荷波动前炉况的变化

2017年2月16日夜班炉况顺行良好，压量关系合适，下料顺畅，夜班平均煤气利用率49.8%，夜班4点钟小时热负荷平均值上升2000×103Kcal/h左右,后炉温有所下降，夜班后期小时燃料比也有所下降，白班前期没有适当提高小时燃料比，炉温继续下行，热负荷波动更大。16日36ch块矿比例由18%增加到19%，14:20湿熄焦换3#1配比的湿熄焦，从表1可以看出：3#1湿熄焦质量相比3#总体相当，但灰分上升0.32%，加上热负荷波动加剧了炉况的波动。

从表3可以看出：热负荷上升前，炉温充足，铁水物理热1510℃左右，热负荷波动后，炉温有所下行，没有适当提高小时燃料比，加剧了炉温的继续下行和热负荷的波动。

3  热负荷波动过程

3.1 热负荷波动期间炉况的变化

2017年2月16日白班炉况顺行总体良好，压量关系合适，下料顺畅。但8:00开始出现炉温缓慢下行趋势，热负荷也有所上升，白班铁水物理热的平均值1495℃，【Si】0.27%,热负荷从11170×103Kcal/h最高上升到15027×103Kcal/h后又下降到10858×103Kcal/ht；中班炉况顺行可，偶有压差偏高现象，下料偶有滑尺现象，炉温继续下行，热负荷波动频繁，出现因压差高小幅减风50-100m3/min两次，中班平均铁水温度1482℃，【Si】0.23%,热负荷从11271×103Kcal/h上升到19561×103Kcal/h后又下降到13741×103Kcal/h；

17日夜班炉况顺行欠佳，压量关系偏紧，下料不均匀，时有塌滑料现象。压差时有160Kpa以上的现象出现，热负荷波动更加频繁，从14687×103Kcal/h最高上升到25099×103Kcal/h后又下降到19306×103Kcal/h，下料均匀性变差，时有快慢料现象；煤气利用率波动大，受长时间热负荷波动影响中心气流和边缘气流波动大，接班铁水物理热1450℃，【Si】0.20%,因炉温低接班减风100m3/min到4600m3/min维持一个小时，氧气从6000m3/h减到5000m3/h维持6个小时，夜班平均铁水温度1476℃，【Si】0.21%，平均燃料比541kg/t；夜班通过提高小时燃料比，接班加轻料1t/ch，轻负荷料到风口带时，炉温开始快速回升；随着炉温的回升，压量关系也逐步偏紧，7：02因压差高，减风到4400m3/min适应一段，通过大幅度减煤、撤风温、开加湿，减风控压差，白班9：00以后炉温逐步走顺，压量关系趋于合适，下料开始均匀顺畅，炉温回归正常水平，再通过提高料速，热负荷从23534×103Kcal/h大幅度下降到10507×103Kcal/h，白班平均铁水温度1501℃，【Si】0.28%。

3.2 热负荷变化与其他参数相关性的分析

    当热负荷有上升趋势时，炉温下行明显；当热负荷下行趋势时，炉温上行明显；总体来看，热负荷的波动对炉温的影响比较密切。

   中班热负荷虽有波动，但中心温度基本稳定，夜班随着热负荷继续波动上升时，中心气流开始出现下行明显，而且热负荷上升幅度越大，中心温度下降的越多。因为热负荷波动时，说明铜冷却壁的渣皮和炉身中上部的粘结物有大量的脱落，气流从边缘通过的就会增加，相对中心气流就会变弱，若热负荷波动时间越久，对中心气流影响就会越大   从图3可以看出：热负荷上升时，煤气利用率呈下降趋势，而且热负荷上升幅度越大，煤气利用率下行的越多。

   从上面的三张趋势图来看，随着热负荷的增加，炉温波动较大，而且热负荷波动的时间越久，对气流分布的影响越大。

4  热负荷波动期间的应对措施

4.1  控制合适的风量和压    从图5可以看出：热负荷波动期间，有两次较大幅度的减风，第一次在17日1:02，第二次是7:02；第一次减风时压差在155Kpa左右，第二次减风时压差已经到165Kpa以上；可以看出两次的减风目的不同，第一次减风之前，炉温低，被迫减风控料速提高炉温，第二次减风时，轻负荷料已经到了风口带，炉温急剧回升，导致压差上升较多，减风适应一段。可以看出第二次大幅减风后，压差降到153Kpa，后随着压差下降到正常范围，加上炉温回归正常，8:36风量已经恢复到全风4800m3/min，此时压差也在正常范围。通过控制风量和压差，对控制炉温的波动有利，进而对控制热负荷的波动有利。

4.2及时减增氧气量（17日夜班到白班）

 6000m3/h→(0:29)5000m3/h→(6:08)5500m3/h→(8:09)6000m3/h→(8:35)6500m3/h

 →(8:59)7000m3/h→(9:42)7500m3/h→(12:37)8000m3/h

   从上面氧气变化来看，夜班前期因炉温低，0:29减氧到5000m3/h，直到炉温有较大回升趋势时，才逐步把氧气加到6000m3/h，白班接班后炉温回升较快，料速偏慢，通过进一步加氧来提高料速，通过跑料来进一步稳定热负荷的波动。

4.3 开加湿提高料速（17日夜班到白班）

   8:05以前，加湿一直持续增加，当时炉温回升较快，通过开加湿，一方面可以降低理论燃烧温度，对降低压差有好处，另一方面可以降低炉温快速回升的势头，对提高料速有利，这样有利于减少热负荷的波动。

5  采取应对措施后的成效

5.1 小时燃料比、煤比、热负荷、料速以及负荷的变化

和负荷变化来看：通过逐步提高燃料比到535kg/t，控制煤比在170kg/t以下，热负荷波动中下行，炉温也逐步上升到正常范围，再通过进一步降低煤比到150kg/t，热负荷快速大幅度下降到12000×103Kcal/h左右。

5.2 热负荷波动与稳定过程

   热负荷波动剧烈时，燃料比增加较多，后通过退负荷降低煤比到150kg/t左右，热负荷稳步下降到正常状态，燃料比大幅度下降。

6  结语

1、外围原燃料质量的波动容易引起热负荷的波动，从而影响煤比的提高，只有稳定外围原燃料的变化，才能保证煤比的稳定。

2、外围原燃料变差时，要及时退负荷，控制煤比不大于150kg/t，这样可以减少热负荷波动对炉况的影响程度。

3、炉温下行较多时。要果断提高小时燃料比，同时根据炉温情况，燃料比要及时调整。炉温是基础，是保证炉况顺行的关键。

4、炉温正常后，通过提高料速，有利于快速降低热负荷的波动。

[参考文献]

[1] 周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社,2002.