1、http:/韶钢 8 号高炉低燃料比冶炼实践陈开泉，袁铭杰，柏德春(广东韶关钢铁有限公司炼铁部，广东；韶关 512123)摘 要：总结韶钢 8 号高炉低燃料比冶炼的管理措施和操作实践。通过加强入炉原燃料质量的管理，实现低渣量冶炼，优化高炉操作制度，提高煤气利用率，稳定炉况；提高热风温度、适宜的富氧，实施低硅冶炼技术，加强炉外出铁的管理，不断提高煤比、降低焦比，使 8 号高炉燃料比下降到 505kgt 左右，达到全国同类型高炉先进水平。进一步降低生产消耗及成本，使高炉各项技术经济指标大幅度提高。关 键 词：高炉；低燃料比；煤比；煤气利用率0 前言韶钢 8 号高炉炉容为 3200m3，设有 4 个
2、出铁口、32 个风口。高炉采用了软水密闭循环系统、铜冷却壁、薄壁炉衬、陶瓷杯复合炉衬、串罐无料钟炉顶系统、皮带上料、热风炉+ 双预热、嘉恒法冲渣、煤气在线分析等先进技术，设计一代炉龄 15 年。8 号高炉于2009 年 10 月开炉，开炉一周利用系数达到 21t (dm 3)。2011 年通过加强原燃料的管理，优化高炉操作参数等措施，高炉生产取得了良好的技术指标，实现了高产低燃料比、长期稳定顺行的目标。1 降低燃料比的措施8 号高炉通过加强入炉原燃料质量的管理、提高热风温度、优化高炉操作制度，提高煤气利用率、喷吹混合煤，提高煤比和适宜的富氧，实现了低燃料比生产。11 提高原燃料质量精料是高炉炼
3、铁的基础，高炉炼铁工作者常用“七分原料三分操作”来说明精料对高炉生产指标的影响 1。韶钢高炉的渣比每降低 10kgt ，燃料比约降低 4kgt。为降低燃料比，8 号高炉通过提高焦炭和烧结矿质量，确保了炉况稳定和渣比降低。111 提高焦炭质量8 号高炉使用的焦炭以自产的 6m 干熄焦为主，配少量的外购焦。在保证焦炭各项指标的前提下，更加注重焦炭反应性(CRI)和反应后强度(CSR) 两个指标，CRI 和 CSR 要求分别控制在 25以下和 69以上。8 号高炉焦炭 2011 年 3 月和 2010 年下半年相比，灰分由131下降到 125，M40 由 880提高到 888，CRI 由 250下降
4、到244，CSR 由 682提高到 692。焦炭质量的改善，是炉况稳定和燃料比降低的基础和保障。112 提高烧结矿质量8 号高炉炉料结构为 80%的烧结矿 +10球团矿+10块矿。高炉渣量较大，炉缸死料柱焦层中炉渣的聚集量增大，影响高炉下部的初始气流分布和风口气流向中心区的穿透，为此，采用了降低烧结矿中的 SiO2 含量，提高烧结矿铁品位的措施。在保证烧结矿质量的情况下，烧结矿 SiO2 含量由原来的 54降到 46，烧结矿铁品位提高了 15，入炉矿综合铁品位从 57提高到 585，理论渣比从 330kgt 左右降低到 290300kg/t 。图 1 为 2010 年 12 月2011 年 3
5、 月 8 号高炉烧结矿铁品位升高和 SiO2 含量降低的变化情况。http:/12 提高热风温度热风是高炉用低热值高炉煤气换来的廉价能源，为高炉冶炼提供约 19的热量。韶钢高炉提高风温 100K，可以降低燃料比 68kgt，因此，提高风温是降低燃料比的有效方法。8 号高炉配置有 4 座内燃式热风炉，利用余热回收系统实现了煤气和助燃空气双预热，煤气温度提高 100120K，空气温度提高 130150K ；同时通过煤气加压机向高炉煤气中加入发热值更高的焦炉煤气，富化烧炉煤气等措施，实现了高风温。8 号高炉达产后，风温一直在 11901210调节，为了低燃料比的需要，逐步提高到现在的 1210122
6、0。2011 年 13 月 8 号高炉风温变化见图 2。13 优化高炉操作制度131 上下部调剂相结合改善煤气流分布最大限度提高煤气利用率和降低高炉顶温是降低高炉燃料比的重要内容。为最大限度利用高炉煤气的化学能和物理热，8 号高炉采取以下措施：首先，通过缩小风口进风面积(由 0 483m2 逐步缩小到 0468m 2)，控制实际风速和鼓风动能，形成了适宜的风口循环区，保证了初始煤气稳定。其次，不断优化上部装料制度，使其和送风制度匹配，形成稳定、理想的炉喉料面，有宽度适宜的平台和深度适宜的中心漏斗。平坦化的布料为高炉加大矿批创造了条件 2。在加重焦炭负荷时，8 号高炉优先加大矿批，矿批从开炉时
7、90t 逐步加大到 98t，最大时加到 100t。上部布料矩阵 ，矿石取消了第七挡位，矿、焦料线均为 12m 。优化上部装料制度后，得到良好的煤气流分布，中心气流集中、旺盛，边缘有适当的气流发展，形成标准的倒“V”型气流。8 号高炉炉顶热成像如图 3 所示。http:/132 提高顶压进一步改善高炉煤气利用提高顶压，煤气流速降低，在炉内滞留时间延长，增加了煤气与矿石的接触时间，并且加快了煤气在烧结矿和球团矿微小空隙的扩散，有利于矿石还原。同时，顶压的提高扩大了间接还原区，并大幅度减少了瓦斯灰带走的碳素损失。8 号高炉投产后，随着冶炼强化，逐步提高顶压，目前全风状态下(风量达 5800m3min
8、)，顶压稳定在 0220MPa。8 号高炉重点优化送风制度和上部装料制度，采取大矿批、提高顶压等措施，形成良好的煤气流分布，使煤气利用率稳定在 485，顶温稳定在 150220。高炉煤气化学能和物理热的充分利用大幅度降低了 8 号高炉燃料比。8 号高炉煤气利用率变化情况如图4 所示。14 高煤比在提高煤比时，8 号高炉遵循“提高煤比、不增加燃料比”的原则。141 选择合适的煤粉成分8 号炉的喷吹煤结构为：进口喷吹煤(烟煤)+国产喷吹煤( 无烟煤)，经过多次调整后，配煤比确定为进口与国产喷吹煤比为 3：2，磨后喷吹混合煤的成分见表 1。142 控制合适的煤粉粒度煤粉的粒度越小，单位质量煤粉的表面
9、积越大，在风口区燃烧率越高；但煤粉越细小，http:/磨煤机的电耗越高，磨煤机的效率越低。8 号炉要求煤粉粒度200 目的比例按大于 70控制，最低不得小于 65。通过实施以上措施，配合高风温及适宜的富氧等措施提高煤粉置换比，以防止提高煤比造成燃料比升高，保证了在煤比逐步由 155kgt 提高到 175kgt 过程中，燃料比始终保持在 505kgt 左右。15 适宜的富氧适宜的富氧有利于提高高炉产量、降低吨铁热损失和提高风口前理论燃烧温度，提高煤粉置换比；但富氧量过大，风口前理论燃烧温度过高，风压升高，不利于炉况的稳定。根据宝钢经验，大型高炉煤比在 165kgt 以下时，只要风口前理论燃烧温度
10、允许，可以不富氧喷吹，因此，8 号高炉煤比提高后，并没有追求高富氧率，而是根据风口前理论燃烧温度调整富氧量，现控制富氧量为 60008000m 3h，富氧率约 1517。通过高风温的使用，风口前理论燃烧温度维持在 21002150，在煤比提高的同时，燃料比并没有明显上升，铁水温度稳定、可控，反映了炉缸热量充沛、工作状态好。16 推行炉温趋势的管理实行低硅冶炼技术炉温趋势的管理是高炉操作的难点，是把影响炉温的各类因素、风口的状况变化、炉温的现状和发展趋势、调节量的方向和作用效果等，进行综合分析和判断，依据炉温变化趋势，预先调整热量水平。若只是靠现时的 Si或铁水温度来调炉温，就会发生滞后于炉温变
11、化而加热过头引起炉温大热或连续减热造成炉温急剧变凉，使炉温大起大落波动。8号高炉低硅冶炼要求铁水温度 150010，Si ：035045，S：0020% 0030，渣碱度： 114117。铁水温度在上限或下限，Si 在正常范围时，一般采取小幅调整煤量来调炉温；连续两炉铁水温度和 Si均在上限或下限时，则调整矿焦比来调节炉温。低硅冶炼技术的实施，有利于炉缸的稳定和生产指标的提升。表 2为 2011 年 13 月 8 号高炉渣碱度等指标。17 强化炉前出铁的管理8 号高炉设置两个矩形出铁场，4 个铁口，每个出铁场下面设置 4 条铁路停放线。高炉正常生产时采用对角出铁，日出铁次数控制在 1214 次
12、。2011 年初，由于炉前组织不力，出渣铁不稳定，烧铁口次数多，来渣时间晚，加上铁口喷溅严重，给炉前生产组织带来很大的困难，也给高炉炉况带来较大的影响。为此，制定了严格的炉前操作标准：零间隔出铁，稳定打泥量，减少铁口跑泥现象，铁口深度严格控制在 33003500mm ，开口机正常钻头直径 55mm，出铁时间控制在 100120min，下渣来渣时间小于 30min，否则重叠出铁。针对铁口喷溅的问题，通过现场观察炮泥使用情况，调整炮泥配方，使其能够满足高炉生产的需要；同时提高炉前工的技术水平，学习其他高炉的优秀操作经验，结合实践建立一套适合自己的操作理论；加强炉前出铁的监督和管理。通过一系列措施，
13、炉前恢复较好生产秩序，为高炉长期稳定顺行创造了条件。2 效果http:/8 号高炉通过加强原料质量的管理，完善各项操作制度，加强炉前出铁管理，使高炉冶炼技术进一步提高，日产量稳定在 8000t，煤比由 150kgt 提高到 170kgt，焦比( 含中焦比) 由 370kgt 下降到 330kgt ，燃料比由 2010 年 11 月份的 525kgt 降到 2011 年 3 月份的最低值 504kgt，年平均燃料比在 512kgt 左右。3 结语韶钢 8 号高炉通过改善原燃料质量，保证了入炉原料以及焦炭质量的稳定性，对于实现高炉生产高效、低燃料比起到了很明显的作用。同时，8 号高炉实行强化冶炼、完善各项操作制度和操作指标的优化也保证了生产顺畅、高效。8 号高炉从开炉到实现低燃料比操作，各种制度的调整相互配合、相辅相成，在原燃料质量不断改善的基础上，通过基本制度的调整和精心操作实现了低燃料比冶炼。参 考 文 献：1 周传典高炉炼铁生产技术手册M 北京：冶金工业出版社， 2002：1102 马金芳，龚卫民，赵满祥首钢迁钢 1 号高炉喷煤降焦实践 J炼铁，2007，26(6)：2024
