張二利

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司 煉鐵廠，河北 宣化 075100）

宣鋼1號(hào)高爐（2500m3）于2008年3月15日點(diǎn)火生產(chǎn)，一直穩(wěn)定性較差，沒有實(shí)現(xiàn)真正的高效穩(wěn)定生產(chǎn)，直至2018年以來(lái)，高爐實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，高爐抵抗波動(dòng)能力增強(qiáng)，指標(biāo)也逐步優(yōu)化提高。10年時(shí)間，宣鋼煉鐵人在學(xué)習(xí)、摸索與實(shí)踐中撐握了大高爐運(yùn)行規(guī)律，高爐建立了與之相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化操作制度，高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也隨之逐年改善。

1 高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行措施

1.1 提高鼓風(fēng)動(dòng)能，保證爐缸活躍

高爐操作要求上穩(wěn)下活，下活即要求爐缸均勻活躍，保證爐缸工作均勻活躍，始終是高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的決定性基礎(chǔ)。1號(hào)高爐近幾年一直實(shí)施“平臺(tái)+漏斗”的裝料制度，沒有中心焦，因此必須要有足夠的中心氣流，才能保證爐缸活躍[1]。

具體實(shí)施中，1號(hào)通過(guò)采取縮小風(fēng)口面積、采用長(zhǎng)風(fēng)口，提高鼓風(fēng)動(dòng)能、控制死焦堆體積，保證爐缸透氣性，透液性。通過(guò)調(diào)整，高爐實(shí)際風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能提高，形成了適合爐役后期的風(fēng)口循環(huán)區(qū)，保證了初始煤氣穩(wěn)定，高爐爐缸工作活躍。

圖1 宣鋼1號(hào)高爐風(fēng)口面積及鼓風(fēng)動(dòng)能的變化

1.2 優(yōu)化裝料制度

高爐裝料制度的作用是：根據(jù)下部送風(fēng)制度，選擇合理布料參數(shù)，按照“制衡”的原則，以“保證中心氣流、穩(wěn)定邊緣氣流”為主體思路，使煤氣流分布均衡，提高煤氣利用率。

針對(duì)1號(hào)高爐邊緣氣流不穩(wěn)，冷卻壁水管燒漏頻繁，高爐抗波動(dòng)能力弱現(xiàn)象，高爐需要盡可能的強(qiáng)化中心，增加焦窗數(shù)目、改善透氣性。

1.3 確定合理的噴煤比

噴吹煤量的定量化。根據(jù)壓力的變化來(lái)調(diào)整噴煤速率能較好地穩(wěn)定噴煤量，提高噴煤的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。通過(guò)富氧、風(fēng)溫的協(xié)同互補(bǔ)，大噴煤后出現(xiàn)的大量煤粉未燃燒盡的問題制約了煤比的提高，高風(fēng)溫、富氧能夠有效地改善煤粉的燃燒率，提高風(fēng)口前的理論燃燒溫度，適量的富氧、高風(fēng)溫與高噴煤達(dá)到協(xié)同互補(bǔ)。1號(hào)高爐的煤比較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定在170kg/t～180kg/t，但燃料比也偏高，長(zhǎng)期在550kg/t以上，而風(fēng)溫卻在1000℃左右，后續(xù)分析認(rèn)為存在煤粉燃燒率偏低問題，通過(guò)適當(dāng)減輕焦炭負(fù)荷，降低煤比，目前煤比穩(wěn)定在155kg/t～160kg/t，燃料比540kg/t左右，且仍存在降低趨勢(shì)。

1.4 定修送風(fēng)快速恢復(fù)技術(shù)

通過(guò)休風(fēng)前確保爐況順行良好，煤氣流分布合理，保證充沛的爐缸熱量，休風(fēng)前放凈渣鐵；優(yōu)化休風(fēng)料的添加，休風(fēng)期間做好風(fēng)口密封措施和冷卻強(qiáng)度的控制；優(yōu)化復(fù)風(fēng)操作，如保證煤氣流分布合理，控制好爐內(nèi)參數(shù)，把握好加風(fēng)原則及出鐵控制，合理控制好加風(fēng)和捅風(fēng)口速度等措施，加快了休風(fēng)后爐況恢復(fù)進(jìn)程。

1.4.1 應(yīng)用休風(fēng)減礦添加休風(fēng)料

按照分段減礦率加休風(fēng)料，復(fù)風(fēng)時(shí)料柱整體透氣性好，氣流分配均勻穩(wěn)定，邊緣熱負(fù)荷波動(dòng)小，從十字測(cè)溫上看，中心、邊緣煤氣流分配合理，中心氣流穩(wěn)定利于風(fēng)量的快速恢復(fù)，避免了集中加凈焦下達(dá)后爐溫高難于恢復(fù)的困難。

根據(jù)休風(fēng)時(shí)間的長(zhǎng)短確定休風(fēng)后全爐料的減礦率，通常情況下全爐含凈焦減礦率為16%左右，休風(fēng)時(shí)間越長(zhǎng)，則這一數(shù)值應(yīng)該越大；將集中焦的位置適當(dāng)提升到爐身下部，靠近爐腰處；為保證加入休風(fēng)料過(guò)程中料速的均勻穩(wěn)定，適當(dāng)?shù)臏p輕焦炭負(fù)荷，最終達(dá)到將休風(fēng)料下到規(guī)定位置的目的；消除崩料、滑料，使?fàn)t料在高爐內(nèi)保持合理有序的層狀分布，確保高爐在送風(fēng)后爐料的透氣性有利于形成合理的軟熔帶形狀，保證恢復(fù)過(guò)程的順行。

1.4.2 復(fù)風(fēng)操作關(guān)鍵技術(shù)

在休風(fēng)后的復(fù)風(fēng)操作上，視壓差及料動(dòng)積極加風(fēng)，盡早的恢復(fù)煤粉和富氧，爭(zhēng)取在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到全風(fēng)狀態(tài)，具體來(lái)講：

（1）復(fù)風(fēng)料采用休風(fēng)前的批重、負(fù)荷，相對(duì)較大的批重有利于補(bǔ)料線，此外爐況能夠接受快速加風(fēng)，有風(fēng)量才能保證頂溫。

（2）及時(shí)送煤操作。高爐風(fēng)量加至正常風(fēng)量的58%～60%時(shí)要及時(shí)進(jìn)行噴煤操作，送煤后，一是利于降低煤氣粘度，增加穿透性，強(qiáng)化氣流；另一方面，及時(shí)補(bǔ)償熱量，利于料尺均勻動(dòng)作及后續(xù)加風(fēng)強(qiáng)化。同時(shí)使用富氧，視爐況恢復(fù)進(jìn)程逐步加煤加氧，直至全風(fēng)。

1.5 增加信息監(jiān)測(cè)手段

1號(hào)高爐在線運(yùn)行10多年，原設(shè)計(jì)爐缸測(cè)溫使用的預(yù)埋式熱電偶部分損壞并且無(wú)法修復(fù)，近兩年鐵口附近區(qū)域爐缸碳磚溫度階段性大幅度升高，爐缸侵蝕加劇，在沒有爐缸測(cè)溫情況下，作業(yè)區(qū)只能通過(guò)人工定時(shí)測(cè)量爐皮溫度掌握其變化情況，爐缸區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜且煤氣含量較高，存在安全隱患，也不能實(shí)時(shí)掌握其溫度變化情況，為彌補(bǔ)這一缺陷，在爐體薄弱部位增加爐皮測(cè)溫預(yù)警及水溫差在線報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)重點(diǎn)部位實(shí)施多手段、全方位立體監(jiān)測(cè)，測(cè)算出高爐爐內(nèi)的物料和冶煉狀況，了解爐型變化趨勢(shì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題采取相應(yīng)措施，避免事故的發(fā)生。

經(jīng)過(guò)前期詳細(xì)測(cè)量、統(tǒng)計(jì)、分析，由高爐作業(yè)一區(qū)技術(shù)人員會(huì)同廠家安裝調(diào)試工作人員現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，最終確認(rèn)爐缸部位測(cè)溫點(diǎn)20個(gè)，采用無(wú)線溫度傳感器，如圖2，安裝在爐皮外側(cè)，然后通過(guò)無(wú)線溫度采集儀，經(jīng)通訊線路傳輸至主控室電腦主機(jī)，如圖3所示。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)爐皮溫度變化趨勢(shì)，間接反映內(nèi)部磚襯的溫度變化，有效監(jiān)測(cè)高爐爐缸工作狀態(tài)；也可幫助生產(chǎn)操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐皮熱點(diǎn)和裂縫、爐皮發(fā)紅現(xiàn)象，并給出報(bào)警，保障高爐安全運(yùn)行。

圖2 T218W-HJ無(wú)線溫度傳感器

圖3 預(yù)警系統(tǒng)主機(jī)顯示

同時(shí)確認(rèn)3個(gè)鐵口區(qū)域附近下部水溫差測(cè)量點(diǎn)13個(gè)，位于第一段冷卻壁，如表1所示。

表1 水溫差測(cè)量點(diǎn)位置分布

通過(guò)在選定部位出水管安裝XZ-T208W型無(wú)線數(shù)字溫度傳感器，如圖4所示。該傳感器適用于開路或閉路循環(huán)水溫度測(cè)量，它是將數(shù)字溫度傳感器經(jīng)過(guò)特殊工藝封裝于不銹鋼殼體內(nèi)，帶有M16×1.5螺紋，以無(wú)線方式與數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行通訊，最終實(shí)現(xiàn)水溫差在線連續(xù)監(jiān)測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)安裝圖如圖5所示。

圖4 XZ-T208W型無(wú)線數(shù)字溫度傳感器

圖5 水溫差傳感器現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

1號(hào)高爐爐皮測(cè)溫與水溫差預(yù)警系統(tǒng)成功投用，給操作人員實(shí)時(shí)掌握爐體工作狀況增添了重要參考依據(jù)，為高爐長(zhǎng)壽高效安全生產(chǎn)提供了保障。

2 效果

宣鋼1號(hào)高爐通過(guò)維持爐役后期合理的回旋區(qū)深度和寬度，控制適宜的理論燃燒溫度，上部匹配合理的裝料制度，采用鈦礦護(hù)爐配合局部堵風(fēng)口處理爐缸側(cè)壁溫度超標(biāo)，實(shí)施爐體維護(hù)等措施，實(shí)現(xiàn)了高爐長(zhǎng)壽高效安全生產(chǎn)。

表2 宣鋼1號(hào)高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，宣鋼1號(hào)高爐通過(guò)使用長(zhǎng)風(fēng)口，縮小風(fēng)口面積，優(yōu)化“平臺(tái)＋漏斗”布料模式，實(shí)現(xiàn)了高爐開爐以來(lái)最好的生產(chǎn)狀態(tài)，產(chǎn)量水平實(shí)現(xiàn)了歷史性突破，指標(biāo)也有了較大幅度的提高。