劉艷峰

（河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司煉鐵廠， 河北 張家口 075100）

1 1號高爐簡介

1 號高爐始建于2006 年12 中旬，位于原選燒廠西面，于2008 年3 月15 日投產(chǎn)。實(shí)際爐容為2657m3。高爐爐身采用全冷卻壁設(shè)備，從爐底到爐喉鋼磚下沿共設(shè)14 段冷卻壁。爐腹、爐腰、爐身下部區(qū)域采用4 段銅冷卻壁，其余均為鑄鐵冷卻壁。高爐內(nèi)襯采用陶瓷杯炭磚水冷爐底、爐缸結(jié)構(gòu)。爐底總厚度2 800 mm，爐底下部砌筑國產(chǎn)半石墨炭磚（3 層高1 200 mm），爐底上部砌筑國產(chǎn)超微孔炭磚（2 層高800 mm），爐底最上部砌筑兩層陶瓷杯磚（高800 mm），爐缸外側(cè)環(huán)砌進(jìn)口UCAR 碳磚（高5 314 mm），爐缸內(nèi)側(cè)砌陶瓷杯磚，銅冷卻壁熱面采用150 mm 厚的特種噴涂料。冷卻系統(tǒng)采用軟水密閉循系統(tǒng)，對高爐的重要設(shè)備（冷卻壁、爐底、風(fēng)口小套、中套、熱風(fēng)閥及倒流休風(fēng)閥）實(shí)現(xiàn)全軟水冷卻。1 號高爐共設(shè)置30個風(fēng)口，3 個鐵口。

高風(fēng)溫操作是現(xiàn)代高爐生產(chǎn)的突出特點(diǎn)之一，是高爐節(jié)焦降耗、增加產(chǎn)量的重要手段[1]。高爐工作者研究風(fēng)溫波動對爐況的影響非常重要，通過總結(jié)，細(xì)化操作，達(dá)到爐況長期穩(wěn)定順行、高產(chǎn)低耗。

2 撤風(fēng)溫前爐況

撤風(fēng)溫前爐況順行程度良好，上部氣流穩(wěn)定，熱負(fù)荷小幅度波動，燃料比處于較低水平，高爐各項(xiàng)指標(biāo)見表1。

表1 風(fēng)溫波動前各項(xiàng)指標(biāo)

3 風(fēng)溫波動過程中高爐爐況表現(xiàn)

4 月25 日熱風(fēng)爐熱風(fēng)出口泥包吹出，風(fēng)溫出現(xiàn)波動，風(fēng)溫波動過程中對高爐熱負(fù)荷及燃料比影響較大。

圖1 風(fēng)溫與燃料比變化趨勢圖

從圖1 可以看出風(fēng)溫影響燃料比非常顯著，風(fēng)溫降低，燃料比逐漸升高。

由圖2 可以看出，風(fēng)溫低于900 ℃后，爐內(nèi)銅冷卻壁溫度明顯波動增大，熱負(fù)荷上行，反應(yīng)了軟融帶位置發(fā)生了較大變化。熱負(fù)荷上行進(jìn)一步導(dǎo)致高爐燃料比升高，并且熱負(fù)荷波動大影響高爐順行。

圖2 風(fēng)溫與熱負(fù)荷趨勢圖

高爐上部氣流情況九、十段溫度具有代表性，如下頁圖3、4 所示風(fēng)溫波動時，鼓風(fēng)動能低于9 000 kg·m/s 后，上部溫度波動增大，邊緣氣流穩(wěn)定性變差。

提高熱風(fēng)溫度是高爐進(jìn)行強(qiáng)化冶煉的重要手段之一，提高風(fēng)溫能降低高爐軟融帶高度，擴(kuò)大間接還原區(qū)，降低高爐壓差，提高煤氣利用率，降低高爐燃耗[2]。提高風(fēng)溫后，爐缸溫度升高，渣鐵物理熱充沛，提高風(fēng)溫與噴吹技術(shù)相結(jié)合，相得益彰，相互促進(jìn)，而且還是提高煤粉置換比的重要手段之一[3]。經(jīng)驗(yàn)表明，熱風(fēng)溫度每提高100 ℃可降低焦比4%～7%，增產(chǎn)3%～5%。熱風(fēng)溫度在高爐內(nèi)能100%的利用[4]。

圖3 動能與九段溫度趨勢圖

圖4 動能與十段溫度趨勢圖

但是如果對高爐操作影響很大。風(fēng)溫降低后，軟融帶位置升高，高爐能耗升高，產(chǎn)量下降[5]。低風(fēng)溫冶煉會造成風(fēng)速、鼓風(fēng)動能大幅度降低；低風(fēng)溫時邊緣氣流易發(fā)展，由于爐腹煤氣量不足，會造成中心氣流不足，風(fēng)口前的理論燃燒溫度下降，爐缸熱量降低[6]。

4 風(fēng)溫波動過程中爐內(nèi)調(diào)整

4.1 礦批、負(fù)荷調(diào)整

風(fēng)溫出現(xiàn)波動，通過理論計(jì)算，爐內(nèi)采取輕負(fù)荷，加焦措施，見表2，滿足了后續(xù)低風(fēng)溫時的燃料水平。但是礦批退至64 t 后，未繼續(xù)退礦批，以便保證煤氣利用。

表2 風(fēng)溫波動過程中礦批、負(fù)荷調(diào)整

4.2 調(diào)整過程參數(shù)情況

表3 中可以看出，風(fēng)量水平未降低，并保持合理富氧率，控制煤比≤145 kg/t，保證理論燃燒溫度＞2 000 ℃。

爐內(nèi)通過調(diào)整制度，保證了風(fēng)口前理論燃燒溫度和鼓風(fēng)動能在合理范圍內(nèi)，避免了爐況的波動；通過保證礦批、負(fù)荷基本穩(wěn)定，維持了高爐的煤氣利用，保持了爐況穩(wěn)定順行[7]。希望能為其他情況相似的高爐提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

表3 風(fēng)溫波動過程中參數(shù)情況

5 結(jié)語

此次在風(fēng)溫最低至820 ℃（較正常風(fēng)溫低280 ℃）且持續(xù)時間較長的情況下，爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)過渡，在風(fēng)溫恢復(fù)至正常水平后，爐況也很快恢復(fù)至正常水平，現(xiàn)總結(jié)如下：

1）此次風(fēng)溫波動前爐況基礎(chǔ)好是前提條件。

2）在預(yù)計(jì)風(fēng)溫波動時，爐內(nèi)通過理論計(jì)算，輕負(fù)荷、加焦，滿足了后續(xù)低風(fēng)溫時的燃料水平。

3）此次焦比至400 kg/t 后，后續(xù)采取了單加焦的手段未在進(jìn)一步輕負(fù)荷從而保證了一定的煤氣利用率，保證了爐缸熱量受控。

4）在礦批退至64 t 后，也未繼續(xù)退礦批，風(fēng)量水平未降低，也保證了煤氣利用率。

5）此次在風(fēng)溫大幅度降低的情況下，控制煤比≤145 kg/t，保證理論燃燒溫度＞2 000 ℃，也是因素之一。

6）風(fēng)溫低于900 ℃后，爐內(nèi)銅冷卻壁溫度明顯波動增大，熱負(fù)荷上行，反應(yīng)了軟融帶位置發(fā)生了較大變化。鼓風(fēng)動能低于9 000 kg·m/s 后，上部溫度波動增大，邊緣氣流穩(wěn)定性變差。