杨霞军

（湖南省华菱涟源钢铁集团有限公司炼铁厂）

摘  要  涟钢7号高炉2019年10月27日AV90鼓风机故障停机后，使用AV85小风机送风，为保障公司的高效生产，通过调整进风面积、富氧加湿综合鼓风、装料制度调整，维持了炉况的稳定顺行。两股气流分布相对合理、炉缸均匀活跃，同时维持了稳产高产，平均日产高达8210吨。

关键词  小风机  鼓风动能  水温差

1  引言

涟钢7号高炉有效容积为3200m3，使用AV90-15型全静叶可调轴流式鼓风机送风。2018年以来，按照公司“稳产高产，降本增效”的要求，高炉对操作制度逐步优化，采用“大风量小富氧”操作模式，风量维持6000m3/min，富氧13000m3/h，平均日产8000吨，燃料比510kg/t。但自2019年10月以来，鼓风机连续出问题，12日晚班停电导致风机停，使用AV85-15风机拨风，造成慢风103分钟；27日晚班4:53风机静叶故障停机，需下线检修1个半月，在此期间7号高炉只能使用AV85-15型小风机送风，风量降低到5500m3/min。

2  小风机操作的影响

使用AV85风机操作最直接的影响就是高炉入炉风量大幅减少。而风量的减少又影响高炉生铁产量和炉内气流分布。

（1）产量影响。炼铁人都知道高炉操作“以风为纲，有风就有铁”。风量决定着高炉的冶炼强度。风量越大，风口前燃烧的焦炭越多，冶炼强度越高，当焦比不变时，风量越大，产量越高。风量降低造成产量水平降低，日产量由停风机前的8200吨降低到27日日产7460吨。

（2）气流影响。适宜的风速、合适的鼓风动能，将使煤气在整个炉缸圆周截面上的分布更加均匀合理，炉缸工作就更加活跃。特别是对大高炉，炉缸直径较大，一定要保证足够的鼓风动能吹透中心，以保持良好的炉缸工作状况。鼓风动能过小，气流吹不到炉料中心，易造成炉缸堆积，炉缸热均性、死料柱的透气、透液性大大变差，铁水环流加剧，侧壁温度上升、炉芯温度下降，炉缸侵蚀厉害，最终将影响高炉的一代炉龄[1]。7号高炉自2018年以来鼓风动能长期控制在13500-14500kg.m/s，煤气流分布合理稳定，炉缸工作均匀活跃。入炉风量的减少造成鼓风动能降低到12000kg.m/s，中心气流减弱，长期小风量操作则会造成炉缸中心堆积。

3  采取的措施

为了维持合理的气流分布，保持炉缸中心活跃，并克服困难维持稳产高产，减小风机故障对公司整体生产经营的影响，经过不断分析、反复论证，7号高炉制定了小风机冶炼状态下的技术方案：

3.1  减小进风面积，提高鼓风动能

AV90风机预计检修周期长达一个半月，在此期间只能使用AV85风机送风。风量减少造成鼓风动能明显降低，风口回旋区深度减小，从而导致边缘气流增强、中心气流减弱，气流分布发生改变。为了维持适宜的风速、适宜的鼓风动能，保障炉缸均匀活跃，7号高炉果断在10月28日休风，将3个直径130mm风口更换为110mm，进风面积由0.3967m2减小为0.3720m2，风速提高，鼓风动能提高到14000kg.m/s，维持两股气流相对合理稳定。

3.2  提高富氧率

使用AV85风机导致入炉风量减少，产量水平降低，而为了维持公司的均衡生产又必须保持产能稳定。在这种情况下，增加富氧成为必然的选择。单位时间内高炉入炉总氧量增加，加速风口前焦炭燃烧，因而增加富氧量可以显著提高高炉的冶炼强度，理论上鼓风中含氧量每提高1%，可以增产4.76%。为了维持适宜的冶炼强度，保持足够的产能，经过讨论将富氧量加到18000-20000m3/h，产量水平明显上升，由日产7460吨提高到8000吨以上。

3.3  加湿鼓风

加湿的作用主要体现在两个方面：（1）增加产量。理论上鼓风湿度增加1g/m3，H2O分解相当于提高风量0.3%，因而可以提高冶炼强度，增加产量。湿度增加10g/m3相当于增产3%；（2）控制适宜的理论燃烧温度。富氧率提高后，引起风口前理论燃烧温度升高，当理论燃烧温度过高时，会引起炉缸煤气体积膨胀，SiO大量挥发到炉子上部重新凝结，恶化料柱透气性，影响炉况顺行。而加湿则可以使理论燃烧温度降低。加湿与富氧相互配合有利于维持适宜的理论燃烧温度，保证炉况的稳定顺行[2]。7号高炉根据根据富氧率和理论燃烧温度的变化，及时调整鼓风湿度，前期维持25-30g/m3，后期减少到10-20g/m3，控制理论燃烧温度在2200-2250℃范围。

3.4  装料制度调整

小风量大富氧率操作模式，造成风口回旋区缩小，边缘气流发展，装料制度必须做相应调整。7号高炉在装料制度的调整体现在三个方面：

（1）缩矿批调轻负荷。AV90风机故障停机使用小风机送风，矿批由85吨减小到84吨，焦炭负荷由4.55调整为4.44，以疏松料柱透气性稳定炉况，确保高炉始终维持风机全风量操作。11月2日视各项措施实施后，炉况处于较好水平，逐步加矿批加负荷，负荷最高调整到4.55。

（2）布料角度调整。10月27日使用小风机后，考虑到边缘气流发展、中心减弱，布料角度由（45°~36°）向外扩展为（45.6°~36°）抑制边缘气流。11月初视冷却壁水温差降低到4℃左右，角度整体内移至（45°~35.4°）以维持合理的操作炉型，避免边缘过度抑制造成炉墙结厚，从而引起炉况波动。其后根据冷却壁温度趋势调整布料角度和中心焦比例，维持4-5℃适宜的水温差，保证两股气流合理分布。

（3）调整边缘矿焦比。前期维持基本矩阵。11月23日视冷却壁水温差偏高，瞬时最高达6℃以上，边缘气流过强，边缘加矿一环，强抑制边缘，取得了较好的效果，边缘气流逐步稳定，水温差逐步降低，稳定4.5℃左右水平。

4  取得的效果

从10月27日AV90风机停机到12月1日上线使用，7号高炉由于采取了有力的措施，始终维持风机全风量操作，实现了炉况的持续稳定顺行。而且通过增大富氧率实现了稳产高产，日均产量8211t，保证了公司的均衡生产。受鼓风加湿影响，燃料比略有升高，达到514.76kg/t，仍处于较好水平。

5  结论

（1）使用小风机冶炼必须保证高炉炉况稳定顺行，炉缸工作活跃。因而必须调整进风面积，保障适宜的鼓风动能。

（2）7号高炉通过控制适宜的冷却壁水温差和适宜的鼓风动能，实现了两股气流分配的合理稳定，从而实现了炉况的稳定顺行。

6  参考文献

[1] 华建明，张龙来.鼓风动能对高炉冶炼的影响及控制[J]. 炼铁，2005(04):5-8.

[2] 韩志英，聂世锋.高炉富氧加湿综合鼓风的生产实践[J].炼铁，1995年S1期.