楊 陶

(馬鋼股份公司煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

摘 要: 對(duì)馬鋼 B 高爐提煤比降燃料比比現(xiàn)狀和采取的措施進(jìn)行了總結(jié)。

2014 年起，馬鋼 B 高爐通過(guò)近四年的不斷摸索努力，以“高爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行”為核心，以降本增效為目標(biāo)，不斷提高經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)采取精料入爐、提高焦炭入爐粒度、上下部制度的優(yōu)化調(diào)整、爐前作業(yè)管理等措施，已初步實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行，但該穩(wěn)定順行仍處于指標(biāo)不高的狀態(tài)下的實(shí)現(xiàn)，與國(guó)內(nèi)先進(jìn)有較大的差距，主要體現(xiàn)在負(fù)荷及煤比較低，因此在穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)上不斷提高穩(wěn)定負(fù)荷及煤比成為我們追求的目標(biāo)。B 高爐近四年的主要指標(biāo)如表 1 所示。

從表 1 中的數(shù)據(jù)可以看出，高爐的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)逐年不斷提高，煤比從 124kg /tFe 提高到153kg /tFe，燃料比從 526 kg /tFe( 含爐況失常) 降低至 500kg /tFe，而日均產(chǎn)鐵量提升了 800 多 t。

目前 B 高爐的煤比和燃料比與國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平還有一定的差距，可上升的空間也相對(duì)較大。差距即為潛力，提高煤比降低消耗，指標(biāo)跨入行業(yè)先進(jìn)水平就是我們技術(shù)工作者努力的方向。

1 提煤比降燃料比的措施

降低高爐燃料比，尤其是焦比是高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明實(shí)現(xiàn)低燃料比需以精料為基礎(chǔ)，采用其它熱量代替焦炭在風(fēng)口前燃燒放出的熱量的技術(shù)，例如提高風(fēng)溫，噴吹燃料。采用降低噸鐵熱量消耗的技術(shù)，例如脫濕鼓風(fēng)，低硅，提高煤氣熱能與化學(xué)能利用率，減少熱損失等。

1． 1 精料入爐

1． 1． 1 嚴(yán)格控制有害元素

Zn 負(fù)荷、堿負(fù)荷均下降，高爐入爐有害元素不斷降低。

1． 1． 2 提高入爐品位，降低渣比

從圖 1 可以看出，保持較高的綜合入爐品位，是降焦比、提煤比的重要手段。

由圖 2 對(duì)比得出: 馬鋼 A、B 高爐 2016 年經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)利用系數(shù)、燃料比優(yōu)于行業(yè)平均水平；煤比，入爐焦比明顯低于行業(yè)平均水平；原料條件各項(xiàng)指標(biāo)都劣于行業(yè)平均水平。

要實(shí)現(xiàn)入爐品位的提高，低 SiO₂ 燒結(jié)技術(shù)的突破勢(shì)在必行。在燒結(jié)礦質(zhì)量滿足高爐的前提下，適當(dāng)降低燒結(jié)礦 MgO 也是降耗，實(shí)現(xiàn)低渣比的一個(gè)重要方式。目前燒結(jié)降 SiO₂ 及降 MgO 的一個(gè)主要限制環(huán)節(jié)均是各原料中含 Al₂O₃ 較高，去年馬鋼兩高爐渣中 Al₂O₃ 水平為 15． 88% 較行業(yè)平均水平 14． 25% 高出不少，從爐況對(duì)應(yīng)來(lái)看，兩爐渣中Al₂O₃ 水平上升或維持高水平期間對(duì)爐況的穩(wěn)定性均有較大影響，高爐主要應(yīng)對(duì)方式是提高渣比稀釋渣中 Al₂O₃ 含量，減少對(duì)爐況的影響。因而要實(shí)現(xiàn)渣比的降低，降低各原燃料中的 Al₂O₃ 含量是首先要做的。

1． 1． 3 加強(qiáng)燒結(jié)礦換堆管理

燒結(jié)礦換堆時(shí)，堆頭、堆尾成分波動(dòng)大，主要是二氧化硅的波動(dòng)大，造成燒結(jié)礦堿度波動(dòng)大，大顆粒混勻礦較多，這主要是物料偏析造成的。為減少換堆時(shí)勻礦對(duì)燒結(jié)礦成分的影響，分廠及總廠通過(guò)與料場(chǎng)協(xié)商，制定了相應(yīng)的換堆操作，同時(shí)制定燒結(jié)礦換堆預(yù)警，并通知高爐工長(zhǎng)及時(shí)變料應(yīng)對(duì)，以減小燒結(jié)礦成分波動(dòng)對(duì)高爐的影響。

1． 2 提高焦炭入爐粒度

從圖 3 可以看出 A、B 爐平均入爐粒度 48． 59mm、48． 57 mm 排列行業(yè)倒數(shù)第 1、2 位，行業(yè)平均入爐粒度 51． 67 mm。

2015 年我廠平均焦炭粒度 47． 50mm，制約了爐缸活躍度改善和指標(biāo)的提升。2016 年 2 月后，焦炭篩板齒間距增大后，焦炭粒度增大，入爐風(fēng)量及鼓風(fēng)動(dòng)能提升，有力地支撐了爐缸工作的持續(xù)改善與負(fù)荷的提升。

隨著煤比的提高，高爐中的焦炭被噴吹煤粉所代替，礦焦比上升，負(fù)荷加重，高爐內(nèi)焦炭數(shù)量減少，透氣性降低，為了保證高爐順行，需要提高原料的強(qiáng)度和篩分效果，減少入爐的粉末。在改善原料質(zhì)量的同時(shí)提高焦炭質(zhì)量，焦炭的粒度、熱態(tài)強(qiáng)度等。具有良好粒度和強(qiáng)度指標(biāo)的焦炭，可以提高爐缸內(nèi)的透液性和料柱的透氣性，是高爐接受高煤比的先決條件。

1． 3 上下部制度的優(yōu)化調(diào)整

1． 3． 1 下部送風(fēng)制度調(diào)整

下部調(diào)劑則是根據(jù)爐況及原燃料條件來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)口面積、調(diào)整氣流的初始分布來(lái)保持中心氣流，保持合理的邊緣氣流。不論風(fēng)口面積如何，必須保持與之相匹配的風(fēng)量來(lái)維持合適的鼓風(fēng)動(dòng)能，使其保持在 128 kJ/s － 135 kJ/s 的水平，控制合適的回旋區(qū)大小，避免過(guò)高或過(guò)低的風(fēng)速及鼓風(fēng)動(dòng)能對(duì)回旋區(qū)焦炭的影響，實(shí)現(xiàn)合理的煤氣流初始分布，通過(guò)上下部調(diào)節(jié)達(dá)到“上引下吹”的效果。

1． 3． 2 趨勢(shì)化管理，優(yōu)化上部制度

上部裝料制度對(duì)各檔位的負(fù)荷和計(jì)算落料點(diǎn)位置調(diào)整變化后進(jìn)行持續(xù)跟蹤，不斷摸索各檔的負(fù)荷變化梯度，并結(jié)合理論計(jì)算及十字測(cè)溫各環(huán)帶的溫度變化找出之間的對(duì)應(yīng)性，為上部調(diào)整提供依據(jù)，找出適合自身原燃料條件的調(diào)整基準(zhǔn)。

“平臺(tái) + 漏斗”的布料模式下，保持合適穩(wěn)定的平臺(tái)寬度及漏斗深度對(duì)中心與邊緣氣流的穩(wěn)定及合理分布至關(guān)重要，特別是隨著負(fù)荷增加煤比的上升后對(duì)邊緣的影響也會(huì)變大，平臺(tái)不穩(wěn)定更易出現(xiàn)氣流不穩(wěn)定，通過(guò)對(duì)上部調(diào)整建立趨勢(shì)化管理，探索各檔位負(fù)荷變化及礦焦角差和礦焦距爐墻的距離，逐步找到了合適的負(fù)荷分布及角差和距爐墻距離，為保證中心與邊緣氣流邊緣負(fù)荷不宜高出中心負(fù)荷過(guò)多，同時(shí)煤比上升對(duì)邊緣氣流影響加大，加大角差及減小礦焦距邊距來(lái)調(diào)整中心與邊緣氣流的分配相對(duì)合適穩(wěn)定但調(diào)整幅度不能過(guò)大，漏斗區(qū)域負(fù)荷適當(dāng)加重來(lái)穩(wěn)定控制次中心溫度保持中心氣流的集中、中心不過(guò)大; 通過(guò)調(diào)整平臺(tái)寬度，逐步擴(kuò)大礦批，保證爐腰焦層厚度，逐步實(shí)現(xiàn)氣流的穩(wěn)定。隨煤比上升平臺(tái)仍需進(jìn)一步拓寬，從調(diào)整整體效果來(lái)看爐況的穩(wěn)定性更好，在燃料比維持的前提下，煤比達(dá)到月均 153 kg /tFe 以上最高達(dá)到月均170kg /tFe。

1． 4 爐前作業(yè)管理

爐前出鐵是高爐冶煉操作的一個(gè)重要組成部分，以穩(wěn)定、均勻出盡渣鐵為目標(biāo)。B 高爐出鐵長(zhǎng)期存在渣鐵欠均勻、出鐵時(shí)間偏短現(xiàn)象。渣鐵處理不穩(wěn)定對(duì)爐況的穩(wěn)定及爐溫平衡帶來(lái)一定影響。

長(zhǎng)時(shí)間不見(jiàn)渣會(huì)引起風(fēng)壓波動(dòng)，下料不暢，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成氣流波動(dòng)，渣皮脫落，影響高爐順行。

從 2017 年開(kāi)始縮小鉆桿直徑 5 － 10 mm，出鐵時(shí)間明顯增加，出鐵爐次有所減少，維護(hù)鐵口的同時(shí)促進(jìn)區(qū)域活躍，保證渣鐵均勻穩(wěn)定的從爐內(nèi)排出; 放寬來(lái)渣時(shí)間要求，減少堵口重開(kāi)，重疊過(guò)渡的情況，盡量保持鉆桿使用的穩(wěn)定，鐵口有漏點(diǎn)或卡焦及時(shí)調(diào)整大鉆桿使用，爐缸工作不均勻?qū)Φ钩鲨F與循環(huán)出鐵靈活調(diào)整。

2 效果

馬鋼 B 高爐通過(guò)一系列優(yōu)化操作管理措施，高爐穩(wěn)定順行較好，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)有較大的提高，煤比 2017 年 12 月份達(dá)到了 170 kg /t，燃料比基本穩(wěn)定在 500 kg /t 左右，其中 2015 年 6 和 12 月份進(jìn)行焦炭品種轉(zhuǎn)換，為保證高爐穩(wěn)定主動(dòng)退負(fù)荷，焦炭品種轉(zhuǎn)換前后進(jìn)行休風(fēng)調(diào)整風(fēng)口面積對(duì)個(gè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生一定影響。具體經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)如表 3 所示。

3 結(jié)論

精料入爐、提升品位、降低渣比是保證高爐煤比穩(wěn)步上升的前提; 在不打破原有原燃料保供條件下，轉(zhuǎn)變思路調(diào)整部分焦炭篩齒間距提高焦炭粒度，加快中心料柱的置換速度，改善爐缸工作狀況、提高中心氣流穩(wěn)定性，對(duì)指標(biāo)提高創(chuàng)造有利條件。

裝料制度上采用“平臺(tái) + 漏斗”模式，對(duì)上部調(diào)整建立趨勢(shì)化管理，根據(jù)爐況及原燃料條件進(jìn)行下部調(diào)劑，保持合理的邊緣氣流，為不斷探索調(diào)整優(yōu)化提供有利支撐。

加強(qiáng)出鐵制度的管理及跟蹤，結(jié)合兄弟企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)及時(shí)調(diào)整，以出凈渣鐵為原則保證出鐵時(shí)間，根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

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