陳 肖，左 俊，吳示宇，鄭亞星

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司 安徽馬鞍山 243041）

中心加焦和平臺加漏斗是目前比較典型的兩種高爐布料模式，有不同的布料特點，在國內(nèi)高爐被廣泛采用，馬鋼6 座高爐對兩種模式也都有采用。 通過對兩種布料制度操作控制技術的掌握，選擇適合爐況的布料模式，達到提升指標和維持爐況順行的目的。 本文闡述了兩種布料制度操作和控制技術及其在馬鋼部分高爐上的運用，深入探討和總結針對不同爐況制定對應布料操作制度，適時轉換，確保氣流穩(wěn)定和爐況順行。

1 兩種布料模式的特點

兩種布料模式有不同的特點，對爐況各方面的影響也不盡相同。 通過對國內(nèi)部分高爐兩種模式運用情況進行調(diào)研和分析，并對生產(chǎn)指標和爐況進行對比發(fā)現(xiàn)，總體來說，使用中心加焦模式的高爐料柱透氣性較好，應對冶煉條件變化的能力較強，但煤氣利用率較低，燃料消耗偏高；使用平臺加漏斗模式的高爐燃料消耗指標較好，同時原燃料質量及穩(wěn)定性要求相對較高［1］。

1.1 對布料的影響

中心加焦模式是將一定比例的中心焦分布于高爐中心，中心焦炭通常采用相對優(yōu)質焦炭，比例通常達到20－40%。 中心加焦裝料模式，如果其料面為饅頭狀，會導致礦石的布料準確性下降，尤其是接近中心的礦石，由于料面中心處于最高位置，礦石易沿饅頭狀料面溜動，導致這部分礦石難以分布至規(guī)定位置，使高爐煤氣調(diào)整難于奏效。 平臺加漏斗模式，沒有中心焦，利用爐料的自然堆角使布在平臺位置的爐料向中心滾動，中心部位形成一個漏斗狀的斜面，利用爐料在斜面上的滾動效應，大粒級焦炭和礦石更容易滾動到中心，另外焦炭最小角度通常小于礦石最小角度，有利于中心氣流的改善。

1.2 對氣流分布的影響

中心加焦量越大，中心無礦區(qū)的面積越大，這樣使料柱上部形成一個由焦炭構成的中心焦柱，煤氣流在上升通過此中心焦柱的過程中，由于阻力降低，會大大改善了上部料柱的透氣性，解決了因焦炭質量差造成的高爐上部透氣性差問題，但需要注意的是中心焦炭有一個合適的比例，過小起不到解決透氣性低的目的，過大會引起中心不穩(wěn)、邊緣結厚和平臺負荷過重的問題。 中心焦對解決下部爐缸問題同樣有積極作用，因中心焦柱區(qū)域焦炭的氣化反應降低，使焦炭到達爐缸時仍然具有較大的粒度和良好的熱強度，可縮短中心死料柱的置換時間，改善爐缸中心死焦堆的透氣、透液性，起到活躍爐缸的目的。 因此，中心加焦裝料模式對于爐況失常時間較長、爐缸工作狀態(tài)差的高爐，具有積極作用。 但同時由于中心加焦模式中心氣流強，這部分氣流沒有很好的參與還原反應，因此煤氣利用率低，另外這種模式常常會引起邊緣氣流弱，因此可能會引起高壓差和邊緣結厚，也有可能在結厚初期高爐指標尚可，不易引起注意。 平臺加漏斗模式依靠中心和邊緣兩道氣流，爐墻不易結厚，中心無礦區(qū)的減小也提高了中心煤氣的利用率。

1.3 對高爐指標的影響

中心加焦模式，易使中心高溫區(qū)域過寬，且中心加焦量越大，中心高溫區(qū)域越寬，煤氣利用變差，浪費燃料，中心加焦裝料模式高爐的燃料比普遍比漏斗型裝料模式高爐高出30－50 kg／t。 控制高爐中心煤氣通路窄一些，適當發(fā)展邊緣氣流，也同樣能保持高爐順行，又能節(jié)約燃料。 在爐況失常或因原料質量變壞，造成高爐中心“堵塞”，風量嚴重損失時，應采用中心加焦裝料模式，否則，高爐正常生產(chǎn)條件下，中心加焦裝料模式對高爐燃料的浪費嚴重，不宜提倡［2］。

2 兩種模式轉換實例

由以上分析可知，中心加焦模式在爐況波動或原燃料條件變成時適合使用，保證爐況穩(wěn)定順行，平臺加漏斗模式在指標上優(yōu)于中心加焦，因此在沒有外圍條件影響的情況下，應優(yōu)先使用平臺加漏斗模式。

2.1 馬鋼2＃高爐2014 年中心加焦與平臺加漏斗布料模式轉換

馬鋼2＃高爐于2003 年建成投產(chǎn)，截止2014 年一代爐齡已超過10 年，處于爐役后期。 開爐投產(chǎn)以后、高爐操作團隊不斷摸索合理操作爐型，尋求最佳操作制度，但爐況仍有波動和反復，沒能實現(xiàn)真正意義上的長周期穩(wěn)定順行。 尤其是在2013 年以后，受外界原燃料條件影響，以及后期設備故障率增加導致高爐休風頻次增多，致使爐況波動加劇，確保爐況長周期穩(wěn)定順行和護爐保產(chǎn)迫在眉睫，強烈要求對操作制度尤其是布料制度進行有效調(diào)整。 為此、在2014 年對布料模式轉換進行了一次摸索和嘗試，在調(diào)整之前，2＃爐操作思想是開放中心，抑制邊緣，調(diào)整前邊緣流長期維持在0.3 左右，高爐指標雖尚可，但壓差高，常有波動，邊緣容易結厚，尤其是在冬季，渣皮脫落時爐溫不易控制，甚至有砸壞風口小套的現(xiàn)象，高壓差導致管道現(xiàn)象多，因此迫切希望對布料制度進行一次大的調(diào)整。大致調(diào)整思路是先疏邊，在有一定邊緣氣流后，爐況較穩(wěn)定時去除中心焦，調(diào)整期間要密切關注疏邊過程整個爐內(nèi)氣流的變化，并同步做好送風制度、熱制度和造渣制度的平衡和管理工作，同時要防止邊緣氣流過剩對爐體設備安全及高爐壽命的影響，確保整個轉換過程的安全和平穩(wěn)［3］。 第一次疏邊調(diào)整在4 月10 日至5 月7 日期間進行，但5 月2日前后連續(xù)發(fā)生管道，爐況急劇下降，考慮到公司的經(jīng)營成本及高爐安全生產(chǎn)風險，調(diào)整暫時停止。7 月7 日開始第二次疏邊，這次重新調(diào)整了思路和步驟，在這之前先打開所有堵的風口，開風口后為保證足夠的鼓風動能，風量由4700 m3／min 逐步加至4900 m3／min；布料模式同步進行調(diào)整，大致思路是：第一步先減少壓邊的礦石量，第二部逐步縮小平臺角度，最外圈角度由41°以0.5°的幅度逐步調(diào)至39°，具體料制調(diào)整過程見表1。 在此過程中，風量基本維持目標值，爐況穩(wěn)定，至7 月22 日去除2 圈中心焦，去除后爐況仍保持穩(wěn)定順行。 由于調(diào)整前是抑制邊緣的料制，雖然爐況有波動，但燃料比偏低，調(diào)整后燃料比沒有明顯下降，但爐況穩(wěn)定性明顯提高。 調(diào)整后指標見圖1 和圖2。

圖2 2＃爐料制轉換過程產(chǎn)量和風量

表1 2＃爐去除中心加焦過程

8 月份由于南京舉辦青奧會，對環(huán)保進行管控，馬鋼也進行了限產(chǎn)，燒結礦質量明顯下降，2＃爐隨即爐況出現(xiàn)大幅波動，又轉換回了中心加焦的模式。

2.2 馬鋼4＃高爐中心加焦與平臺加漏斗布料模式

4＃爐在2017 年6－12 月對布料制度經(jīng)過三次調(diào)整，實現(xiàn)了中心加焦模式向平臺加漏斗模式的平穩(wěn)過渡。 大致思路和步驟如下：第一次調(diào)整取消副平臺焦炭，減少中心加焦量；第二次調(diào)整穩(wěn)固礦焦平臺，減弱中心焦對氣流的主導作用。 通過對平臺負荷進行調(diào)整，采取逐步加重平臺中部負荷，控制平臺氣流，保證邊沿和中心兩道氣流的穩(wěn)定，隨后減小礦石角差，保證在取消中心的過程中有足夠的中心氣流，最后將內(nèi)檔礦、焦角度調(diào)至相同，同時減少中心焦比例，為去除中心焦做準備。 調(diào)整后爐況穩(wěn)定性增強；第三次調(diào)整，取消中心焦。 12 月由于新區(qū)4000 m3高爐檢修，其實用的三煉焦富余，4＃爐焦炭比例由80%一、二煉焦＋20%外購焦調(diào)整為50%一煉焦＋50%三煉焦，抓住此次焦炭質量改善的時機，取消中心焦，取消后爐況仍然穩(wěn)定順行，生產(chǎn)指標明顯改善。

3 轉換經(jīng)驗總結

1）中心加焦和平臺加漏斗兩種模式有不同的特點，總體來說，使用中心加焦模式的高爐料柱透氣性較好，應對冶煉條件變化的能力較強，但煤氣利用率較低，燃料消耗偏高；使用平臺加漏斗模式的高爐燃料消耗指標較好，同時原燃料質量及穩(wěn)定性要求相對較高。 在正常生產(chǎn)情況下，平臺加漏斗是料制調(diào)整追求的方向。

2）從2＃爐和4＃爐去除中心焦的過程看，中心加焦向平頭加漏斗料制轉換時，一定要尋找兩道氣流的平衡，發(fā)展合適的兩道氣流，使爐況處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

3）針對不同的爐型和生產(chǎn)條件制定對應操作制度，同時要充分考慮到高爐設備和生產(chǎn)安全。