宁钢高炉干湿转换期间湿熄焦使用问题探析

刘维勤  张红雨  陈安国

(宁波钢铁有限公司)

摘要  结合近年来宁钢高炉干湿转换期间使用湿熄焦情况，对湿熄焦使用中的若干问题进行了探讨。使用湿熄焦后，对高炉技术经济指标的影响明显。要做好干湿转换，保证高炉炉况稳定顺行，关键在于提高湿熄焦质量，干熄焦、湿熄焦CSR两者极差控制在2%-3%为宜；而配煤结构是影响湿熄焦质量的一个关键因素，建议强黏煤配比≥55%；此外，应高度重视干湿转换期间的高炉操作。

关键词  高炉  干熄焦  湿熄焦  焦炭质量

钢铁企业焦化厂干熄焦系统年修，常规做法是恢复湿法熄焦系统。由于干法熄焦与湿法熄焦系统工艺的差异，湿熄焦的冷态强度和热态强度均有不同程度的下降，湿熄焦配煤比和其他炼焦工艺条件控制不当，在高炉使用湿熄焦后会出现较大的炉况波动。本文结合近年来宁钢高炉干湿转换期间的生产实践，对湿熄焦使用中的若干问题进行探讨。

1干湿转换期间的高炉生产

1.1  2014年高炉生产

干湿转换过渡方案如下：

（1）干熄焦剩余2500t左右时,高炉组织配加湿熄焦。

（2）干湿转换焦炭过渡步骤见表1。在过渡过程中每隔8h变换一次焦炭结构，第一步建议高炉焦比10~15kg/t，适当退煤比。

表1  宁钢高炉干熄焦转换为湿熄焦的调整步骤

（3）焦炭初始水分设定为13%。

（4）湿熄焦水分化验频次为1次/班，同时加强振动筛的t/h管理。

（5）原则上外购焦全部在料场筛分。

干湿转换期间的焦炭质量指标见表2，高炉技术经济指标见表3。两座高炉使用湿熄焦期间，炉况基本稳定，技术经济指标略有下降；高炉中心和边沿气流均有下降，炉顶温度整体整体下降约20~30℃，对2号高炉干法输送除尘灰产生一定影响。

表2  宁钢高炉2014年焦炭质量指标，%

表3  宁钢高炉2014年干湿转换期间的主要技术经济指标

1.2  2015年高炉生产

干湿转换过渡方案与上年基本相同。干湿转换期间的焦炭质量指标见表4，高炉经济技术指标见表5。使用湿熄焦后，生铁成本提高约20元/t。

表4  宁钢高炉2015年焦炭质量指标，%

表5  宁钢高炉2015年干湿转换期间的主要技术经济指标

使用湿熄焦期间，高炉炉况经历了较长时间失常。以1号高炉为例，湿熄焦使用不久，炉况很快恶化，压差高，炉凉甚至大凉，燃料比大幅上升，炉墙热负荷剧烈波动，煤气利用率差，全焦负荷由4.55退至3.89，直至12月3日中班炉况炉况方才好转。之后，又分别在8日、20日和24日发生了三次炉况失常^[1]。炉况失常的原因，主要是湿熄焦质量下降明显，尤其是强度、粒度的变化对炉况影响较大。此外，库存约2000t质量差的湿熄焦是引发炉况失常的导火索。

1.3  2017年高炉生产

干湿转换过渡方案与往年基本相同。使用湿熄焦期间，高炉生产稳定。高炉操作应对措施：①产能调整。计划计划产量为11800t/d，不追求高产。②焦比调整。调整焦比总量为≥30kg/t，第一步调整焦比为20kg/t，第二、三步过渡时，根据实际炉况加焦比15~20kg/t，重点以保证炉况稳定为主进行调整，煤比≤150kg/t。③炉温控制。保证炉温充沛，铁水温度控制目标为1520℃，不小于1510℃，[Si]0.3%~0.45%。④气流调整。稳定中心气流，适当疏松边沿气流。⑤炉前作业管理。强化出铁管理，按零间隔组织出铁。⑥压差管理。压差水平控制不要高于正常炉况水平，降低顶压与风量相互匹配（原则上是顶压5kPa对应风量100m³/min）。

干熄转换期间的焦炭质量指标见表6，高炉主要技术经济见表7。

表6  宁钢高炉2017年焦炭质量指标，%

表7  宁钢高炉2017年干湿转换期间的主要技术经济指标

2  湿熄焦使用中应重视的若干问题

（1）湿熄焦质量是干湿转换期间高炉炉况稳定顺行的关键。①2014年之前，湿熄焦质量相对较好且稳定，2014年自产干熄焦与湿熄焦CSR两者较差在2.34%。高炉使用湿熄焦后，对炉况顺行影响主要表现在煤气利用率下降，入炉风量有所减少，产能有所下降，燃料比升高。②2015年，湿熄焦质量下降明显，主要是焦炭热态强度下降较多，挥发分上升。与同期干熄焦对比，M₄₀低1.34%，M₁₀高0.53%，CRl高3.95%，CSR低5.44%。湿熄焦质量下降，对高炉顺行产生严重影响。③2017年，干熄焦年修期间调整焦化生产工艺，强化配煤结构，采取措施提高湿熄焦质量，年修期间高炉生产稳定。

（2）配煤结构是影响湿熄焦质量的一个关键因素。2015年，湿熄焦质量变差，配煤结构是影响湿熄焦质量的一个关键因素。近年来，宁钢焦炭质量尤其是CSR指标控制存在争议，有一种观点认为CSR指标性能过剩。在这种观点指导下，大幅度下调强黏煤配比，一度最低强黏煤配比低至40%以下，焦化在干熄焦生产期间强黏煤配比对指标的影响不明显，一旦干熄炉检修或年修，强黏煤配比对湿熄焦质量影响逐步显现。宁钢高炉目前条件下,主焦煤配比宜维持在37%-40%，肥煤配比维持15%~18%，强黏煤配比≥55%。2017年，干熄焦年修期间焦化大幅度提高强黏煤配比，湿熄焦质量明显改善，为炉况顺行创造条件，但强黏煤配比是否需要提至64%，值得商榷。

（3）应高度重视干湿转换期间的高炉操作。2015年炉况严重失常，操作上不够重视是根本原因，如:在湿熄焦质量严重下降的情况下，基本延续上年度干湿转换过渡方案；炉况出现问题后，应对措施又不力，尤其是配煤结构调整措施滞后；还大比例使用库存湿熄焦，成为炉况失常的导火索。而2017年高炉操作上采取相应措施，强黏煤配比提至历史最好水平，年修期间高炉生产稳定。

（4）使用湿熄焦对高炉技术经济指标影响明显。宁钢高炉使用湿熄焦的生产实践表明，高炉技术经济指标与湿熄焦质量呈正相关（见表8）。湿熄焦质量好且稳定，对高炉技术经济指标影响相对较小；反之，湿熄焦质量质量越差，高炉技术经济指标越差。

表8  宁钢高炉湿熄焦质量与生铁成本的关系

注：2015年的36分为含库存湿熄焦配比数据

3  结语

干湿转换期间，宁钢高炉需要做好以下几方面工作：

（1）强化配煤结构，主焦煤配比宜维持在37%~40%，肥煤配比维持15%~18%，强黏煤配比≥55%。

（2）适当调整焦化生产工艺，采取措施提高湿熄焦质量，干熄焦、湿熄焦CSR两者极差控制在2%~3%为宜。

（3）日常干熄炉检修所产生的湿熄焦，应该避免在转换过程中使用。

（4）高炉操作上要做好湿熄焦使用期间各项应对措施。

4  参考文献

[1]  王菲，刘维勤.宁钢1高炉使用湿熄焦期间炉况失常处理[C]//中国金属学会炼铁分会.2016年全国高炉炼铁学术年会论文集.河北邯郸：中国金属学会炼铁分会，2016：769~775.