喬　石，張　軍

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鐵廠， 山西　太原　030000）

太鋼三號高爐穩(wěn)定熱負荷操作實踐

喬石，張軍

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鐵廠， 山西太原030000）

基于3號高爐出現(xiàn)滑尺、崩料、煤氣利用率低等現(xiàn)象，采取優(yōu)化送風制度、裝料制度、熱制度、冷卻制度、造渣制度、冷卻制度五大操作制度，維護操作爐型，調整操作參數等措施，穩(wěn)定太鋼3號高爐熱負荷。實踐得出，通過過對爐內操作制度和爐外影響因素的調整，增加了送風風量，擴大了風口面積，穩(wěn)定了3號高爐熱負荷。

高爐熱負荷操作

太鋼1 800 m3高爐于2007年7月31日投產，冷卻壁采用了鑄鐵冷卻壁和銅冷卻壁相結合的方法，是中國第一座應用了由中國自行研發(fā)、制造的銅冷卻壁的高爐。高爐冷卻方式采用一體化的高爐軟水密閉循環(huán)冷卻技術和薄爐襯技術，其中設有2個鐵口，26個風口，采用軟水閉路循環(huán)和薄壁爐襯的長壽爐體，爐腰爐腹部位采用四段銅冷卻壁，水冷氣密箱的并罐式無鐘爐頂，兩套輪法沖渣系統(tǒng)，干式除塵系統(tǒng)等技術，設計一代爐齡為15年。

自投產以來，1 800 m3高爐各項技術經濟指標均列國內同類型高爐前列。近兩年由于鋼鐵形勢不好，三號高爐最低限產至3 000 t。2016年年初，三號高爐生產中出現(xiàn)了滑尺、崩料、風氧量與下料不匹配、煤氣利用率低、熱負荷波動等現(xiàn)象。通過調整裝料制度、送風制度、熱制度、造渣制度、冷卻制度改善操作環(huán)節(jié)。外圍通過加強原燃料的管理，加強爐前出渣出鐵管理，穩(wěn)定了煤氣流，穩(wěn)定了熱負荷。開爐九年以來，太鋼三號高爐的冷卻壁未受到一絲損壞，熱負荷長期穩(wěn)定在70 000～90 000 MJ/h。

2016年1、2月份，太鋼三號高爐由于初始氣流的不合理，操作熱負荷控制難度大，高爐穩(wěn)定性一般，熱負荷波動幅度較大（如圖1所示）。在這種條件下，三號高爐的技術人員通過對低產情況下爐況特點的深入分析，透過對爐內操作制度和爐外影響因素的調整，穩(wěn)定了煤氣流熱負荷。穩(wěn)定后的熱負荷情況如圖2所示。

圖2　2016年3—5月太鋼1 800 m3高爐熱負荷情況（五月份檢修）

1　爐內操作

1.1送風制度

1）提高風量，保持充足中心通路，減少邊緣氣流。前兩個月，高爐長時間處在低冶煉強度的狀態(tài)下，爐腹煤氣指數大大偏離正常水平，爐缸活躍性差。當時產量3 200 t，風量2 320 m3/min，富氧量6 500 m3/h。進入3月份，采取逐漸加風的措施，穩(wěn)定性好轉。產量提高至3 500 t/d，熱負荷也逐漸穩(wěn)定，保持在6.5 MJ/h左右，風量2 540 m3/min，風壓270 kPa，風溫1 250℃，富氧量7 500 m3/h，鼓風動能8 300 kg·m/s，風速270 m/s。進入4月份，應廠里要求，產量由日產3 500 t提高至4 000 t。熱負荷穩(wěn)定在7 MJ/h左右。這次對風量進行多次微調，以每日30 m3/min的幅度逐漸增加風量，同時頂壓配合調整。5月份又對風口面積進行了調整，風口面積從0.238 9 m2增加至0.243 8 m2（Φ105 mm×6+Φ110 mm×19+Φ120 mm×1），為進一步加風創(chuàng)造條件。通過一段時間的調整，各參數逐漸穩(wěn)定，其中風量2600m3/min，風壓280kPa，風溫1245℃，富氧量10 500m3/h，爐況順行程度明顯好轉。

2）繼續(xù)保持高煤比運行。煤比維持在185～190 kg/t，濕度保持全關狀態(tài)，理論燃燒溫度可以達到2 230℃左右，煤粉充分燃燒。其相應鼓風動能9 000 kg·m/s，風速285 m/s左右。4月11日休風處理了大量的噴槍，全風口噴煤，使煤氣流圓周氣流分布更趨合理，爐缸工作狀態(tài)均勻活躍，熱量充沛、穩(wěn)定。這樣，在下部送風參數調整到位的基礎上，高爐下部初始氣流分布均勻合理，為高爐煤氣流的二次分配打下了良好的基礎，也為熱負荷的穩(wěn)定創(chuàng)造了很好的條件。

1.2裝料制度

1）在低冶煉強度條件下（≤3 500 t/d）的調整。三號高爐1—3月礦石批重減到39 t。理論認為，每一座高爐都有合適的礦石批重，過大過小都會對氣流分布造成影響。隨著批重的減少，礦石布不到中心，邊緣加重，爐況順行程度一般，易引起操作爐型的變化，渣皮頻繁波動，從而導致熱負荷不斷波動。目前，三號高爐爐襯被侵蝕，全靠渣皮工作。所以要想穩(wěn)定熱負荷，必須穩(wěn)定渣皮。

分析認為，2016年1月、2月三號高爐冶煉強度較低，進入氣流調整的敏感區(qū)，布料角度和圈數一旦調整不合理，就可能導致中心和邊緣分布不合理，造成渣皮不穩(wěn)定。為此，進入3月份以來，在料制的調整上，減小慣有調整的幅度，角度調整幅度由原來的0.5°改變?yōu)?.2°或0.3°，同時觀察調整后的爐況反應是否朝著預想的方向發(fā)展，如果調整后氣流趨于穩(wěn)定，煤氣利用率逐步提高，說明調整的方向是正確的。最終，通過這種方法，在下部氣流穩(wěn)定的基礎上，達到了上部氣流的穩(wěn)定，從而穩(wěn)定了渣皮，穩(wěn)定了熱負荷。

2）4月份增產后（4 000 t/d）的調整。礦批增到46 t，冶煉強度增加，下部增加了風量。由于礦批增加本身有抑制中心氣流的作用，而下部增加風量具有發(fā)展中心的作用，于是在操作上對布料矩陣采取暫時不調的辦法觀察調整后的結果。事實證明，3月份的料制具有極強的適應性，風量和礦批增加后，布料矩陣保持不變。具體料制如下：布料矩陣，焦、礦料線都是1.3 m。

1.3熱制度

1）穩(wěn)定爐溫。爐溫的高低反映了軟熔帶根部位置。軟熔帶根部位置高，爐況相對穩(wěn)定。軟熔帶根部位置低，或者下移至風口回旋區(qū)附近，來不及熔融的生料進入爐缸，風口出現(xiàn)升降，造成煤氣流紊亂，帶來熱負荷的不穩(wěn)定。圖3中，3月份三號高爐將生鐵中w［Si］控制在0.35%～0.55%的范圍，鐵水測溫控制在大于1 465℃。4月份出現(xiàn)了多爐爐溫低于0.4%的情況。為了防止爐涼事故的發(fā)生，要求爐溫的控制以不低于1 450℃為準，鐵水硅含量（質量含量）的下限定在0.38%為基準，把握住這兩條是紅線，低了要及時調整，保證長爐溫周期的穩(wěn)定。當原燃料質量出現(xiàn)明顯的波動、雨季水分上升和爐況惡化等情況，要及時提高入爐焦比，減少波動所帶來的影響，以此保證爐溫的穩(wěn)定，最終達到熱負荷的穩(wěn)定（圖4）。

圖3　2016年1—2月硅含量情況

圖4　2016年3—5月硅含量情況

1.4造渣制度

在爐溫穩(wěn)定情況下，控制堿度為1.24±0.03。控制較高入爐堿度，有助于穩(wěn)定熱負荷。軟熔帶下移，會使高爐的塊狀帶增加，這樣可以改善高爐的整體透氣性。

1.5冷卻制度

在日常生產中，高爐冷卻系統(tǒng)需要有一個合理的控制范圍。隨著爐役的延長，高爐磚襯被侵蝕，從而脫落。高爐氣流沖擊最嚴重的部位6—9段使用銅冷卻壁，冷卻強度大，能在15 min內完成渣皮的重建，能有效形成渣皮，穩(wěn)定熱負荷。一般情況下軟Ⅰ總水量流量夏季大于4 650 t/h，冬季小于4 450 t/h，支管水速大于2.6 m/s。

2　爐外操作

2.1穩(wěn)定原燃料質量

1）穩(wěn)定焦炭質量。焦炭在爐內承擔骨架作用，其熱態(tài)強度對料柱透氣性和透液性起著至關重要的作用。粒級不均，塊狀帶不穩(wěn)定，渣皮脫落后，軟熔帶變化，可能造成氣流波動，從而造成熱負荷波動。

2）燒結礦冶金性能要穩(wěn)定，減少入爐粉末，盡量使用單一品種的燒結，因為不同品種燒結礦熔化性溫度不同，會造成渣帶和軟熔帶波動。

2.2加強爐前排放

鐵口深度保持在2 800～3 000 mm。來渣時間小于30 min，出渣率不小于75%。爐前出臺了考核制度，要求15 min之內打開鐵口，全天出鐵爐數保持在12爐的水平，排放好轉后，憋風現(xiàn)象消除，下料穩(wěn)定，熱負荷穩(wěn)定。

3　結論

1）送風風量增加，風口面積增加，產量增加，保持鼓風動能9 000 kg·m/s，風速285 m/s左右，可以使高爐下部初始氣流分布更加均勻合理；

2）中心加焦的裝料制度是穩(wěn)定熱負荷的關鍵。保證鐵水測溫被控制在大于1 465℃，w［Si］被控制在0.35%～0.55%的范圍，堿度被控制在1.24±0.03，穩(wěn)定原燃料質量是穩(wěn)定熱負荷的重要措施。

[1]周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

（編輯：趙婧）

Practice on Furnace Body Heat Load of TISCO No.3 Blast Furnace

QIAO Shi，ZHANG Jun
（Ironmaking Plant of Taigang Stainless Steel Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030000）

Based on the phenomena of sliding rule，collapse and low utilization of coal gas，five operation systems including air supply system，charging system，thermal system，cooling system，slag system，cooling system，the maintenance operation of furnace type and adjusting the operating parameters are optimized to stabilize heat load. Practice shows that the the heat load of No.3 blast furnace is stabilized by adjusting system inside and outside factors and increasing the supply air volume as well as enlarging the tuyere area.

furnace body，heat load，operation

TF54

A

1672-1152（2016）04-0100-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.34

2016-07-11

喬石（1987—），男，助理工程師，現(xiàn)就職于山西太鋼不銹鋼股份有限公司煉鐵廠。