胡焕鑫  许勇新  李宏玉  江仕鑫

（柳州钢铁股份有限公司炼铁厂）

摘  要  柳钢6号高炉通过强化原燃料质量管理，优化装料制度、合理调节两道气流、提高炉前出铁效率，强化漏水冷却壁管理等措施，使高炉在后期炉役护炉状态下，确保了高炉的稳定顺行，实现了增产降耗。

关键词  高炉  后期炉役  护炉  增产降耗

1  引言

柳钢6号高炉于2008年12月投产，至今生产已超过12年，高炉已经进入后期炉役，炉缸侵蚀较为严重，侧壁温度一直处于较高水平，从2017年中修更换炉腹18块冷却壁开炉后到现在一直处于护炉状态，由于受到护炉影响，高炉利用系数较低，燃料比偏高。2020年由于受新冠肺炎影响，原燃料市场价格不断上升，高炉降成本工作压力较大。从5月份开始进行增产降耗攻关，期间经历冷却壁漏水，原燃料质量波动，以及炉缸侧壁温度上升，最后取得较好的效果，燃料比从562kg/t下降到529kg/t，利用系数提高到2.8，煤气利用率由42%左右提高到45%左右。

2  增产降耗措施 

2.1  提高精料水平

通过加强与铁前工艺烧结厂和焦化厂的协同工作，使得原燃料底线质量入炉标准（焦炭机械强度M40≥85.0、M10≤6.0，热强度CRI≥25、CSR≥65，烧结的TFe≥55.5，FeO≥9.1）的制定，使得原燃料条件得到一定改善，原燃料质量波动减少，保持高炉炉况的稳定顺行。焦炭烧结原燃料质量变化如下表。

结合原燃料现状和设备状况，为了进一步加强对于原燃料的管理，在保证上料速度的前提下控制筛分指数由原来的33kg/s降低为25kg/s，严格控制入炉粉末量，使筛分效果有所提高，改善了进入炉内的原燃料粒度。

原燃料质量的稳定与良好，是炉况稳定顺行的基础。正所谓七分原料，三分操作，特别是焦炭质量改善，增大了炉缸中心焦堆焦炭粒度，改善了透气性和透液性[1]，促进了护炉效果和炉况顺行。

2.2  优化冶炼制度，加强操作管理

2.2.1  装料制度

由于6号炉采用中心加焦的布料方式，中心加焦量长期处于18.7%左右，燃料比偏高，煤气利用率长期处于较低水平，为了改善指标，提高煤气利用率，按照“发展中心气流，兼顾边缘气流”的方针，在7月初开始逐步提升中心焦炭角度，尝试减少中心加焦，在8月初提升中心焦炭角度至24°，取消了中心加焦，在热风炉换球导致风温低的条件下稳住了焦炭负荷，仍然取得降耗效果。由于受冷却壁漏水影响、以及原燃料质量波动导致炉况不稳定，在8月底恢复中心加焦。装料制度变化表如下所示。

而后在处理好热风炉换球后以及控制冷却壁漏水的条件下，于10月23日择机优化，根据“稳定边缘、打开中心、稳定中心、照顾边缘”十六字方针控制好炉内煤气流[2]，尝试采用新的装料模式，投用精准的中心加焦布料程序，布完中心焦后返回到次中心角位，稳定中心焦圈在2圈，解决了中心按料罐雷达下完料后0.5-0.8米下料，雷达滞后性大，数据不是很准确，中心加焦量不好控制的问题。采用精准布料后在减少中心焦的用量条件下，使中心气流变得稳定，并兼顾边缘，稳定了中心加焦量，维持了较好的压量关系，整体中心加焦量降低了5.5%，煤气利用率提高至45.47%。煤气利用率变化图如下。

2.2.2  送风制度

由于6号炉风机能力有限，加上6月开始鼓风湿度上升导致的风量下降，以及7-9月份热风炉换球导致风温大幅下降，尝试增加一定的富氧率，保证合适的鼓风动能，降低喷煤量，控制风口前理论燃烧温度在2200℃左右，维持适宜的回旋区长度，满足高炉炉缸热量的充沛。

热风炉正常投用后，为了避免边缘气流过分发展，逐步降低富氧率，控制富氧率在3%左右，保证适宜的中心气流，稳定护炉的效果，正常条件下用尽风温。部分参数如下表。

2.2.3  热制度

严格控制铁水的含硅量与含硫量，保证充足的物理热，减少低温高硫铁对于炉缸的冲刷和侵蚀，利于加入高炉的TiO2同C和N进行还原反应，在炉缸侵蚀处，铁水中的TiC和TiN以固溶体的形式结晶析出，形成沉淀层，从而达到保护炉缸的目的[3]。同时要控制好炉温，避免过度护炉，炉温过高导致渣铁流动性差，炉缸堆积，影响高炉稳定顺行。

正常的炉况下，控制铁水Si含量在0.50%-0.70%之间，S含量在0.010%-0.020%之间，Ti含量在0.120%-0.200%之间，铁水温度在1500℃-1530℃之间，如表所示。

2.2.4  炉前出铁操作

由于处于钒钛护炉，炉内压量关系偏紧，渣铁流动性相对于正常高炉偏差，而降低铁量差，及时出尽渣铁成为了重要的一部分，提高炉前出铁正点率、铁口合格率以及全风堵口率，控制两次出铁的时间间隔在15min以内，出铁次数≤6次/班，正常情况下保证两边铁口均匀出铁，出铁前做好预钻铁口，修补和维护好泥套，保证泥套正常，每次打泥量控制在合适水平，使得铁口深度维持在2.8m~3.0m之间，严格执行好炉前出铁操作规程。

2.2.5  高炉炉内操作管理

保持炉况的稳定和顺行是使后期炉役高炉可以高效增产降耗的基本条件，合理的煤气流分布可以使炉缸工作良好，减少对于炉缸的机械冲击以及热应力的侵蚀，维持较高的冶炼强度，延长高炉的寿命。在高炉的日常操作中，需要做到(1)对于高炉全面的分析，做好趋势判断和提前调剂，做到‘早调，少调’，消除炉温波动等对于高炉炉况的影响；(2)注意外围原燃料的变化以及设备参数的变化，及时调整自己的冶炼参数；(3)做到三班统一操作，分析好上班，调节好本班，照顾好下班；(4)每次炉况波动处理好要及时对炉况进行分析，总结本次操作的经验，分析好影响炉况波动的因素，后续如何加强控制，避免导致炉况波动的因素重复作用。

2.3  冷却壁漏水管理

从7月开始，高炉煤气中的H2含量长期维持在3.0%左右，铁水炉温下行，负荷变轻，炉内时有爆震，观察风口无出水和破损现象，软水补水量超过20m³/班，种种迹象表明冷却壁出现漏水。

对漏水冷却壁进行通工业水处理，保证一定冷却强度的基础上，减少漏水进入炉内的量，但随着冷却强度的降低，同一层相邻的冷却壁漏水呈蔓延之势，到12月初截止，一共发现7根冷却壁水管漏水，并做出后续处理。

由于冷却壁破损导致炉内气流变化，影响炉况顺行，炉墙结厚现象时有出现，影响高炉高效增产降耗，为此在上部调剂中，为稳定边缘气流，合理调整布料矩阵，增加边缘的布矿量，同时增加中心焦，稳定中心气流的同时并保持一定的边缘气流[4]，发展好两道气流，注意水温差波动，防止大量渣皮掉落，稳定炉体热负荷。

增加监控手段，对于通工业水的出水量进行视频监控，密切关注出水量变化，及时反冲，对于6层通蒸汽的冷却壁炉体外壳进行外部打水作为辅助冷却手段，防止炉壳发红，对于软水补水量每个小时查看一次，确认是否异常，如果H2含量超过3.0%，注意观察炉温变化和膨胀罐液位变化，通知看水工观察风口异常。对于确认破损的冷却壁水管要及时处理，尽可能减少冷却壁漏水导致的炉况波动。

冷却壁漏水易造成炉凉事故，日常生产中要保证炉缸热量充足，如果炉温下行并判断冷却壁漏水引起，要及时调节负荷，必要时候可加净焦，同时调整布料制度，稳住气流分布。

3  增产降耗效果分析

从6月份开始进行对炉况的优化，期间由于冷却壁漏水，原燃料波动变化，外围热风炉换球导致的风温偏低等影响，最后在11月份基本完成炉况优化，维持了高炉良好的稳定顺行，冷却壁漏水问题得到基本控制，炉缸侧壁温度保持在一定水平未有在上升趋势，燃料比得到大幅下降，产量稳中有升，增产降耗取得一定效果。不仅实现了产量和技术指标实现了上升，还确保了炉缸的安全生产，延长了高炉寿命，提升了后期炉的生产效能，产生了较大的经济效益。

4  结语

经过近半年的摸索，柳钢6号高炉在后期炉役护炉状态下，通过采取一系列措施实现了高炉的增产降耗，高炉长期稳定顺行，达到高效护炉效果。

（1）在进行中心加焦的过程中，维持稳定适宜的中心加焦量是保证中心煤气流稳定的重要手段。

（2）对于后期炉役高炉，冷却壁磨损和漏水扩散的可能变得越来越大，日常要做好对于冷却壁监控管理，及时对破损冷却壁进行控制并采取措施是增产降耗的保证。

（3）高炉的稳定顺行，不能只靠上部调节，同时也要做好热制度，炉前出铁等一系列的工作，在下部制度合适的前提下，适宜的上部制度可以将炉况发挥至最佳。在后期炉役的日常生产中，更要调节好两道气流，维护好炉型，护炉、高产、低耗可同时在炉役后期高炉上实现。

5  参考文献

[1] 王志军.汉钢2号高炉护炉保产实践[J].甘肃冶金，2019，41(06):23-25.

[2] 陈艳波，张贺顺,郭艳永,程峥明,郑朋超.首钢京唐高炉炼铁技术的进步[J].炼铁，2016，35(03):42-45.

[3] 王新安，方贻留，王洪玉.高炉护炉用钒钛球团矿的开发[J].山东冶金，2007(02):28-29.

[4] 武靖喆.2500m3高炉冷却壁破损原因及防治[J].河北冶金，2019(09):33-36.