摘要：本文对焦炭质量恶化对炉况的影响进行了分析，通过采取合理上下部调剂、细化炉内操作、强化炉前出铁及加强原燃料管理等措施，高炉炉况恢复正常，经济技术指标优化。

关键词：焦炭质量、炉况、技术指标

1 酒钢7号高炉(2580m3)焦炭质量情况

高炉生产对焦炭质量指标要求是：M40高、M10低、CRI低、CSR高，挥发分低、固定碳高，灰分低、水分、硫磺低，且各项质量指标都要求保持稳定，以利于高炉操作及长期稳定顺行。正常生产情况下，酒钢7号高炉使用3#4#焦炉干熄焦，由于7号高炉处于炉役后期，炉体破损较严重，出于护炉需要，3#4#焦炉焦炭指标基本保持稳定，但在干熄焦供应不足或焦化检修期间，高炉被迫补充部分落地焦或者使用湿熄焦生产。2016年8月5日至9月3日，焦化系统检修，7号高炉改用湿熄焦生产，湿熄焦质量差，成分波动较大，粒度碎，导致炉内料柱透气性变差，高炉炉况波动，产量下降，经济技术指标恶化。

从表1中看出，改用湿熄焦后焦炭综合Mt升高2.56 %、Ad上升0.10 %、Std上升0.09 %、M10升高0.19%、M40下降0.18%、CRI升高0.35%、CSR下降0.09%，其中Mt、CRI上升显著。

2 焦炭质量变差对炉况的影响

2.1 高炉接受风量能力变差，频繁出现滑尺、崩料，影响炉况顺行

焦炭质量变差对炉况的影响首先表现在高炉接受风量能力下降，风压不稳，容易憋压，料速不均；频繁出现滑尺崩料、风压冒尖现象，严重时可能引起管道、悬料，甚至炉况失常。2016年8月5日改用湿熄焦后，炉况稳定性逐渐变差，风量回缩，频繁出现静压、风压冒尖现象，其中因静压冒尖造成高炉减风6次、悬料2次、难行一次、管道行程1次。

2.2 中心气流下降，边缘气流不稳定

湿熄焦入炉后，中心气流逐步减弱、中心区域变大，十字测温中心温度由660℃下降至550-620℃，期间虽对装料制度多次进行调整，但效果不理想，风量由4450m3/min进一步回缩至4350m3/min，中心气流进一步下降至500℃以下，边缘气流不稳定，炉墙温度波动大，炉皮开焊及冷却壁水管破损加剧。

2.3 煤气利用变差，炉缸热制度不稳定

随着焦炭质量变差，高炉调轻焦炭负荷应对，造成高炉煤气利用率下降较多且不稳定，高炉操作难度增加，炉温波动大，炉温合格率低，硅偏差高。8月份炉温合格率41.13%，9月份炉温合格率47.25%，8-9月份日平均硅偏差高达0.134，生铁一级品率0.44%，二级品率86%。

2.4 炉缸不活，风口破损加剧

因炉况稳定性变差，风量回缩，鼓风动能下降，导致炉缸活跃性变差，而且焦炭质量变差后，死料柱的透液性和透气性下降，熔融的渣铁在风口回旋区不易渗下去，导致风口烧损几率增加，使用湿熄焦期间风口破损六件，因更换破损风口非计划休风一次。

2.5 渣铁排放不均

因中心气流不足，炉缸渣铁环流加剧，铁口维护难度大，常出现铁口通道卡碎焦现象，炉前出铁不均匀，一个铁口出渣多，另一个铁口出铁多，并且出铁时间缩短、铁次增加，炉前劳动强度加大。

2.6 炉墙温度上升

使用干熄焦生产时，炉身二段温度最高点基本在500℃以下，改用湿熄焦以后，随中心气流减弱，边缘气流逐步发展，炉身热负荷升高，造成炉墙温度波动，最高温度达到800℃，频繁出现大于600℃的温度波动。

2.7 生铁质量变差

改用湿熄焦后，炉况稳定性变差，炉温波动大，热制度不稳定，炉缸活跃性下降，高炉脱硫能力减弱，铁水硫磺逐步升高，铁水质量下降。2016年8-9月份平均铁水［S］0.044%、0.043%,其中日平均铁水［S］最高达到0.054%。

2.8 产量下滑，指标恶化

改用湿熄焦后，高炉产量大幅度下降，各项经济技术指标恶化明显。

 从表4中看出，改用湿熄焦后高炉产量下降61t/d,煤比下降25.3kg/t、燃料比升高12kg/t。

3 炉况调整及生产管理

3.1 炉况调剂

上部调剂是改变沿高炉半径的粒度分布以控制高炉断面的气流分布，焦炭质量变差后，上部调剂的思路是：活跃中心，合理疏导气流，改善料柱及软熔带的透气性，维持炉况稳定。

3.1.1.1装料制度

改用湿熄焦前，装料制度使用38°打头的焦5矿4、焦矿同角的装料制度，焦环33332，矿环2442，煤气利用率稳定，炉况顺行。 8月5日全开风口后改用湿熄焦，炉内中心气流逐步减弱、中心区域变大，边缘气流不稳定，炉况稳定性变差，风量偏小。虽对装料制度多次进行调整，但效果不理想。8月25日休风后将装料制度焦5矿4调整焦6矿4，进一步增加中心焦量，增加焦层厚度，开放中心气流，炉况恢复正常。

3.1.1.2批重

焦炭质量恶化后，料柱透气性变差，风量必然回缩，若批重过大，将导致中心、边缘气流均被压制，破坏高炉顺行。因此，批重的选择应在原燃料所能承受的正常批重的基础上退守。在改用湿熄焦前，批重53t， 8月5日全开风口后改用湿熄焦，因炉况稳定性变差，批重退至52.6t，调整后炉况没有好转，频繁出现静压分叉及风压冒尖现象，分析认为全开风口后批重没有及时跟上，批重过小，炉内气流不稳，后期逐步将批重扩至55t，炉况稳定性有所好转，煤气流分布趋于稳定。

3.1.1.3负荷

焦炭质量变差后，料柱骨架作用变弱，只有增加焦炭数量才能维持料柱透气性和透液性。8月5日改用湿熄焦后，焦炭负荷由3.95倍逐步调整至3.59倍，增加焦层厚度，改善料柱的透气性。

3.1.1.4料线

焦炭质量变差后，中心气流变弱，边缘气流发展，若料线过深，将导致边缘气流受阻而影响炉况顺行，因此应适当提高料线或者保持料线不变，尤其杜绝长期低料线。改用湿熄焦期间料线维持1.7m，低料线时间不超过2h。

3.1.2中部调剂

加强对炉墙温度及水温差的监控，根据炉墙温度、水温差情况及时调整装料制度，适当抑制边缘气流，开放中心，防止边缘气流过分发展导致渣皮脱落致使冷却壁破损，同时在炉墙温度高的方向架设喷淋打水，防止炉皮开裂烧出。

3.1.3下部调剂

3.1.3.1进风面积

2016年8月份，7号高炉进风面积0.3459m2（28个风口），8月5日-17日全开风口期间，风量回缩（4318m3/min），鼓风动能下降至101.6 kj/s。由于风量小、鼓风动能不足，中心气流减弱，炉况稳定性差，频繁出现静压分叉及风压冒尖现象。8月25日计划检修，缩小进风面积至0.3381m3，上线620mm长风口，提高鼓风动能及回旋区长度。调整后效果明显，在26个风口生产下，风量达到4280m3/min，鼓风动能达到120 kj/s以上。

3.1.3.2风量

焦炭质量恶化后料柱透气性变差，炉内压差升高，易出现管道、崩料及悬料，因此应适当控制风量，降低冶炼强度，操作上以管道的预防为主，保证炉况顺行。在26个风口生产下，风量按≯4350m3/min控制，风压较正常降低0.002MPa，严禁频繁大幅度加、减风导致炉况波动。

3.1.3.3风温

焦炭质量恶化，适当提高风温水平能促进煤粉燃烧，改善料柱透气性，同时还能提高鼓风动能，有助于炉况顺行。湿熄焦入炉后，操作上风温按1160-1170℃控制，因炉热、料尺工作差退风温不能低于1100℃，换炉期间3-5分钟保持风温稳定，每次提风温不大于10℃，稳定10分钟再可提风温。

3.1.3.4煤量

适当降低煤比，可减少焦炭的劣化，改善料柱的透气性，保证炉况顺行。湿熄焦入炉后，喷煤量的调剂应稳定综合负荷与焦炭负荷相匹配的水平（综合负荷3.20-3.30倍左右控制），若煤量喷至上限3h仍不能控制炉温在规定范围，可继续调轻焦炭负荷1-2%，煤比按不大于100kg/t控制。

3.2 热制度

适当提高炉温，确保渣铁物理热充足，炉缸活跃性好，以保证炉况顺行。正常生产下，生铁含硅按0.65%-0.85%控制，改用湿熄焦期间，生铁含硅控制水平提高0.05%，铁水物理热按≮1500℃控制。

3.3 造渣制度

湿熄焦入炉后，炉渣碱度由1.04-1.08倍调整为1.03-1.07倍，生产中按1.05倍控制，既保证了炉渣具有良好的流动性和稳定性又确保炉渣具有足够的脱硫能力。

3.4 原燃料管理

 精料对高炉生产起决定性作用，在入炉品位持续降低的冶炼进程中，高炉抗外界影响能力减弱，如果人炉粉末过多会影响高炉料柱的透气性，不利于高炉稳定顺行，因此，加强原燃料管控，及时做好应对措施尤为重要。

(1)加强对来料及槽存情况进行检查，杜绝混料及异常料入炉，坚决不允许出现低槽位拉料情况。

(2)加强与烧结厂信息沟通，当烧结矿生产出现异常情况，高炉及时采取措施，把原燃料质量波动对高炉的影响减少到最小。

(3)定期对原燃料进行筛分取样分析，对人炉原燃料中粒度<5mm的粉末进行测定，如发现<5mm的粉末比例超标，则立即查找原因进行处理，严格控制入炉粉末。 

3.5 强化炉前出铁

加强炉前管理，提高铁口合格率，严格控制出铁间隔时间≯15min，及时打开铁口排净渣铁。理论铁量差大于50t，采取不间断方式出铁，理论铁量差大于100t，采取双铁口同时出铁，为稳定炉况创造条件。

4 效果

通过对改用湿熄焦后炉况稳定性变差进行分析，采取合理上下部调剂、细化炉内操作、强化炉前出铁及加强原燃料管理等措施，确保了炉况稳定顺行，获得了较好的经济技术指标。

从图4可以看出，改用湿熄焦前期燃料比上升明显，采取措施后，随着炉况的稳定性增强，燃料比下降幅度大，后期基本维持在580kg/t以下，为以后应对干熄焦检修，改用湿熄焦生产的炉况调剂与操作积累了宝贵经验。

5 结语

(1)优质、稳定的焦炭是高炉长期稳定顺行的基础，焦炭质量恶化必然导致焦炭骨架作用变差，料柱透气性透液性下降，造成炉况波动。

(2)焦炭质量变差后，上部调剂上坚持开放中心、适当疏导边缘气流的原则，调轻焦炭负荷、选择合适的批重；中部调剂应充分利用监控手段，时时检测炉身各段温度及水温差；下部调剂上适当缩小进风面积、控制风量和压差，确保炉况稳定顺行。

(3)加强操作管理，提高工长的操作技能水平及炉况综合判断能力，稳定炉缸热制度，做好管道预防，提高高炉抗外界干扰能力，是应对焦炭质量变差的关键环节。

(4)焦炭质量恶化后，除了做好炉内调整外，加强原燃料管理，搞好精料工作和及时排净渣铁是确保炉况顺行的基础。

6  参考文献

[1]  张思斌，王涛，李颖.首钢外购焦炭质量恶化后的高炉生产实践.炼铁交流，2003.

[2]  江凌，攀钢焦炭质量恶化对炉况的影响机理及应对措施.东北大学硕士学位论文，2006.