吴艺鹏  潘积国  刘玉猛  安秀伟  李  振  郑希全 

（青岛特殊钢铁有限公司）

摘  要  高炉随着现代化各种检测手段的应用，能够观测到许多之前中小高炉没有的数据，传统操作也是以经验为主，往往人为因素较多，工长操作水平影响高炉稳定顺行等问题比较突出。青岛特钢为环保搬迁项目，操作人员对此级别高炉没有经验。面对新形势，在实践中摸索出了一套适用于1800m3高炉的数据化操作模式，保持了炉况长期稳定顺行，取得了良好的经济技术指标。

关键词  高炉  量化管理  操作制度  降本增效

1  前言

青岛特钢1号高炉于2015年11月份投产（有效容积1800m3），炉底采用超微孔碳砖、陶瓷杯、水冷炉底，软水密闭循环冷却系统，采用铜冷却壁、串罐式无料钟炉顶，炉顶煤气红外线摄像，煤气在线监测，配备了3座顶燃式热风炉，TRT高炉余压发电，转鼓水渣处理等。设有东、西两个出铁口，26个风口。自开炉以来高炉操作始终坚持以安全稳定顺行为主，狠抓精料工作，采用平台+漏斗布料模式，煤气流调整思路为“打开中心，照顾边缘”，提高煤气利用率。并采取高风温、大富氧喷煤、高顶压、低硅、高物理热冶炼等强化冶炼措施，把优化炉前双铁口作业效率作为突破口，总结可利用的各种参数数据，独创一些控制数据指标，全面实施岗位标准化作业管理，为高炉长期稳定顺行提供了强有力的保障。通过努力，1号高炉利用系数稳定在2.55t/（m3·d）以上，详见表1。

2  原燃料量化管理

面对经济新常态，为降低生产成本，采取经济品位、低价位矿石冶炼。为保证精料入炉，炼铁厂从原燃料的仓位和筛分上进行量化管理，一是严格控制料仓仓位，特别是机烧仓位在7.5米以上打料，机烧仓内落差低于2.5米，最大程度减少机烧的破碎率，从而保证机烧入炉粒度；二是数据化控制各仓下料速率，每个矿槽筛分都以筛分时间作为控制筛分效果的手段，控制料流使返矿返焦量与备料速度达到最优，现行方案一兼顾备料速度与筛分效果，为最优方案，详见表2；三是建立、完善高炉入炉料的质量标准。公司质监部门每天对来料及入炉料进行定时抽检化验，每两个小时将化验结果录入检化验系统，供高炉工长根据化验数据及时进行变料调剂。

3  优化高炉操作制度

3.1  利用十字测温优化上部装料制度

青岛特钢1号高炉通过炉顶成像结合十字测温，逐步摸索出一条适合自身的操作制度，在装料制度不做大的调整的前提下，微调中心加焦圈数来调整煤气流的合理分布，如中心温度长时间高于700℃，减少中心加焦的圈数，如中心温度长时间低于500℃，增加中心加焦的圈数。通过这一手段兼顾中心气流与边缘气流的发展，从而实现了炉况的长期稳定、顺行，十字测温曲线如图1所示。

3.2  综合利用各段压差、水温差等数据指导高炉热制度控制

通过长期摸索实践，1号高炉总结出适合自己的操作思路，利用上、中、下三部压差综合判断炉温走势，当下部压差小于90kPa，炉温会处于下限状态，炉内需要果断采取措施，防止炉凉事故；当下部压差处于95kPa左右，炉温处于正常水平，炉内正常操作；当下部压差超过100kPa，炉温处于上限水平，炉内采取降炉温操作。小套水温差控制在5.5℃左右，当水温差低于此值并继续下滑，表示炉温下行；当水温差高于此值并继续上行，表示炉温上行，炉内会采取相应措施。利用各段压差、水温差等数据的直观表现，综合判断，避免了炉温的大起大落。

3.3  理论燃烧温度、鼓风动能等送风制度的量化使用

（1）通过送风比量化确定综合入炉风量，1800m3高炉鼓风动能确定为150-220kJ/s，送风风量3700-4200m3/min。

（2）坚持做好风压、压差控制，严格高炉全压差≤165kPa、热风风压≤375kPa，风压、压差超过规定值，就果断减风过渡，避免因风压、风量关系紧张而导致煤气流分布，进而导致炉墙渣皮脱落影响操作炉型。根据风量使用原则确定风口面积和压差控制相匹配，避免小风口高风速、高压差。

（3）重视风口理论燃烧温度控制在2200±50℃。

（4）风量和富氧的控制，富氧率2-4%。保证鼓风动能在合理的区间内。通过增加富氧提升冶炼强度。当炉况不稳定时，调节原则是控氧控煤控风操作，保证标准风速在210-230m/s。

（5）风温原则上是全用，避免大幅波动而造成炉温的波动，除炉内极具向热可采取降风温操作。

通过对下部送风制度的参数优化、量化，高炉实现全风大富氧操作，炉况保持了长期的稳定顺行，见表3。

4  炉前出铁数据应用

炉前出铁是保证高炉顺行的重要条件，出净渣铁对于高炉顺行至关重要，加强炉前出铁作业标准化管理。利用一罐到底瞬时称重功能，量化出铁流速不小于3.5t/min，这一应用可以有效直观的得出实时出铁量，从而判断出此次出渣铁情况，便于采取措施及为下次打铁口选择合适的钻头提供依据。当出铁时间40分钟以上铁流不超3t/min时要求开另一出铁场铁口，防止高炉憋风现象。同时，当单场出铁50分钟不见渣时要求双场出铁。另增设炉前泥炮打泥量控制，为避免经验操作，称量每一格炮泥重量，做到数据化控制，要求打泥量在300公斤左右，各班严格稳定打泥量，保证开铁口深度稳定在2800-3200mm；做好铁口泥套维护，保证堵口不跑泥，采取滚动式出铁，出铁间隔严格控制小于15min。对出铁正点率、铁口合格率、铁量差严格考核，提高炉前作业稳定性，保证高炉不憋风。

5  结语

青岛特钢1号高炉面对各种实时检测手段，很多是以前没有接触过的，陌生的，值班工长很快转变思路，从不熟悉到熟悉，从熟悉到应用，通过各种量化的应用，综合判断炉况，避免事故的发生，实现炉况的长期稳定、顺行、高产、优产。同时面对经济新常态，技术迅速发展，原燃料资源日益紧张，企业竞争日益激烈的当下，企业感受到发展和技术竞争带来的压力。我们将进一步利用各种检测数据手段，加强细化量化管理，抓好原燃料筛分工作，改善炉料透气性；因地制宜采取数量化操作，合理调配边缘和中心煤气流，稳定高炉炉内软熔带的高度和厚度，缓解炉料结构多变对炉况的负面影响。总结经验，高炉各种检测手段所得数据都能反映出高炉各种状态，利用数据化操作，避免经验性操作，是实现标准化、精准化操作的有效手段，实现了高炉长期稳定顺行的目的。

6  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，2002，313-358.

[2] 刘云彩.高炉布料规律[M].北京:冶金工业出版社，2005，50-93.

[3] 谢皓，王劲松，等.高炉煤气流分布评价及影响因素[J].炼铁，2014，33(4):55-57.

[4] 刘仁检.经济炉料结构条件下提高煤比对攀钢4号高炉的影响研究[J]，四川冶金，2019，41(5):35-40.

[5] 杜新. 陕钢2号高炉无钟炉顶布料规律的研究[D].西安:西安建筑科技大学，2014.