杨新全

（湖南华菱湘潭钢铁集团炼铁厂）

摘  要  对湘钢2号高炉炉况波动原因及处理进行总结分析。一是原燃料质量的劣化，二是炉料结构变化，三是高炉操作未能及时调整应对。通过改善炉料结构、退守矿批和负荷等手段调控，炉况得以快速恢复，各项经济技术指标重回高水平状态。

关键词  炉况波动  原燃料质量  炉料结构 

1  概述

湘钢2号高炉2020年1月6日开炉（二代炉龄），有效容积2580m3，设30个风口和3个铁口；高炉为全冷却壁结构，炉腹、炉腰、炉身下部共4段铜冷却壁，软水密闭循环系统。串罐无料钟炉顶装置，3座顶燃式热风炉。基本炉料结构为：烧结78%+13%球团+9%块矿，干熄焦生产。

开炉后，炉况运行稳定，取得快速的达产达效成绩，后续消耗产量水平的到全面提升。到2020年7月份产量7480.64t/d，利用系数2.9t/m3，燃料比514.02kg/t。8月上旬受原燃料条件的变化、炉料结构大幅变化影响，炉况逐步劣化，8月12日-8月14日两天炉况明显变差，后经过迅速的调整，炉况得以快速恢复到之前水平。

2  炉况波动前的情况

7月份2号高炉炉况运行稳定，随富氧增加，产能有所提升，风量稳定性可，压力关系较为平稳，炉料结构相对稳定；炉内操作上热制度基本稳定，物理热充沛，操作炉型相对稳定，炉缸中心温度上升趋势。具体见表1。

8月中上旬，炉况发生变化，主要表现为压差持续上升，边缘气流增强，煤气利用率下降，水温差升高。另一方面，探尺活动变差，偏尺、滑料现象频现，进一步发展为风量萎缩，不受风。风量和压差的变化趋势见图1。

3  炉况波动的原因分析

此次波动，原因在于焦炭质量的劣化，烧结配比大幅度调整和块矿使用比列上升，以及前期我们对于原燃料的变化估计不足，没有及时调整退守这几个方面。

（1）焦炭质量劣化

2号高炉全部使用自产焦，其中50%的一炼焦，50%的二炼焦。7月中下旬开始焦炭质量开始出现波动，焦炭含硫量从7月中旬开始由0.85左右上升到0.9以上水平。见图2。焦炭硫磺的上升，影响了高炉炉缸的工作状态和造渣制度的稳定，使得高炉在高产情况下，炉缸工作负荷加大。

8月月初开始，焦炭热性能CSR、CRI发生明显变化，CSR一度降到60.55水平，CRI上升到27.2。整个8月上旬，焦炭质量一直处于低质量运行状态。具体见图3.焦炭热强度的劣化，会使得高炉内部透气透液性发生变化，高炉透气性指数变差，承受压差能力变差，特别是中心料柱会受到影响，风量萎缩，压力压差升高，边缘稳定性变差随之而来。

（2）炉料结构的变化

7月分2号高炉炉料结构虽然有调整，但是调整幅度不大，平均炉料结构为：烧结76%+球团14%+块矿10%的水平，特别时块矿的使用一般在8-10%之间，相对稳定。因高炉产量水平的上升，烧结产能不能够维持以及外围降成本压力，8月初开始，用块矿替代部分烧结，提升块矿的使用比例。由7月31日的7%逐步提高到13%水平。2号高炉所使用的是澳块，因为运输还有产地原因，本身就粉末多，加上长途海洋运输，到达码头之后是一种湿粘状态。块矿的使用比例增加，使得入炉粉末量大幅的增加。

焦炭是高炉冶炼的燃料和骨架，是煤气流的通道。煤气流的初始分布与回旋区形状和死料柱透气性有关，即由送风条件和焦炭性能等决定。焦炭热性能的劣化加上入炉粉末的大幅度增加，导致炉内料柱透气性发生根本性的变化。从而导致气流的变化，边缘水温差波动，中心弱化，探尺活动变差，煤气利用受到极大破坏。图4为8.11日-8.13日边缘四点/中心温度/水温差的趋势图。水温差从2.0℃在三天内一直持续升高，最高到了4.5℃，对应的是边缘的6点和16点温度升高，中心弱化。

（3）原燃料变化后操作应对不力

受焦炭质量劣化以及炉料结构的大幅调整影响，月上旬压量关系已近开始萎缩，压差升高，但是在操作中并未作大的调整，炉况的劣化征兆没有引起重视，反而在提高块矿的使用，同时高炉热制度控制方面没有守住（具体见表2），连续的低硅低热，进一步加剧了炉况的劣化，到12日炉况波动，被迫作出调整。

4  炉况波动后的调整

针对炉况已近波动，我们针对性的及时做了调整，并且调整得当，迅速的扭转了被动局面。主要在于上下部的调整和进料工作的改善。具体如下：

（1）大幅度退矿批/负荷

退守前矿批/负荷（75/4.65），12日夜班炉况变化很大，风量萎缩较多，于62回矿批负荷退到73/4.53，经过白班和中班的观察，炉况没有明显好转，在146回直接大幅度退矿批负荷到68/4.20。由图1可见，12日后期高炉开始受风，透气性得到改善。

（2）上部装料制度调整

由于边缘水温差波动，煤气利用受到破坏，中心气流弱化。于是我们通过布料装置的调整，以发展中心，稳定边缘为调整原则。同时富氧水平由16000m³/h退到10000m³/h，稳定和控制边缘气流。装制调整见表3。

（3）补足炉缸热量，活跃炉缸运行状态

从表2可以看出，炉况波动前期炉温水平已近到下降，8月12日夜班后期，燃料比持续走低，铁水中[Si]含量、pt也持续走低，采取加净焦，提高燃料比的形式，补充炉缸热量，使炉缸热量得到保证；同时，紧抓炉前渣铁排放为炉况的恢复创造条件，具体结果可见表2。

（4）调整炉料结构，强化原料的筛分管理

我们判断，炉况的波动，比较大的原因在于块矿的使用增加幅度较大，高炉入炉粉末急剧增加导致。12日的炉料结构为烧结：77%+球团9%+块矿14%立即调整为烧结79%+球团12%+块矿 9%。另外，要求槽下做好筛网的清理工作，加强焦炭筛的清理频次，同时要求原料进料块矿筛也做好清筛工作，进一步减少入炉的粉末。

通过上述调整，二号高炉的工作状况有明显改善，各项经济指标均恢复到波动前水平，此次炉况的波动调整的比较及时到位。表4为前后的数据对比。

5  总结

（1）原燃料的影响首先是一个较为缓慢的过程，是长期的，因此面对原燃料的波动不能够麻痹大意，要时刻谨记：高炉操作，七分原料，三分操作的原则，对原燃料的管理任何时候不能够放松。

（2）合理的炉料结构首先要根据自身资源获得条件，确定大体的炉料结构框架，在框架内进行小幅度、分步骤的调整，确保高炉的稳定顺行。

（3）高炉风量、压量关系偏离正常较多时，应做好炉缸热状态的工作，避免炉况的进一步失常。

（4）面对原燃料的波动，应该提前做好相应的预案和调整，不应该被动的去调整，高炉操作中我们的退、守、攻都要把握好主动权，确保稳定顺行。

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，2008.

[2] 王筱留.高炉生产知识问答[M]. 北京：冶金工业出版社，2013.

[3] 龙防，沈峰满，郭宪臻，胡涛.高炉合理炉料结构探析.炼铁，2020，39（3）:35-38.

[4] 罗晓岗，康作云.水钢4号高炉变料引发炉况波动的处理.炼铁，2020，39（3）:30-34.