杨 毅

(马钢集团钢铁股份公司)

摘 要:马钢 4000m³高炉实现了长周期稳定顺行，技术操作人员在改善原燃料质量的基础上，实施煤比攻关，炉内优化调整气流分布，炉外优化调整出铁，细化技术操作，初步实现提升煤比的目标。

关键词:气流分布；炉前出铁；细化操作

近年来马钢 4000m³高炉已实现了稳定生产千日以上，初步解决了长周期稳定顺行的问题，但煤比始终徘徊在145kg/t左右，在行业同类型高炉中排名在中下游水平，制约着经济技术指标的进一步提升。为了提升煤比，提升经济技术指标，增强在同行业的市场竞争力，2017年10月:马钢炼铁技术操作人员开展煤比攻关，取得了阶段性成功尤其是在冬季生产阶段，月均煤比突破170kgt·fe，最高当日达到 185 kg/t·fe。

1改善原燃料质量

马钢 4000m³高炉配套 7.63m焦炉，可提供约 75%的干熄焦炭，余下不足的部分倒运 6m焦炉干熄焦，目前基本不使用外购焦炭。2017年4月7.63m焦炉焦炭质量受主焦煤质量劣化的影响，M40最低降至88.8、M10最高达到6.1，均超过质量预警控制值见图1。7.63m焦炉焦炭用量大，质量出现大幅波，高炉炉况反应明显，炉内波动大，炉缸工作状态恶化，炉前出铁不稳定。高炉退负荷0.4，降低煤比约 30kg/t·fe。6月份起7.63m 焦炉焦炭冷态强度逐步稳定M40控制在90-90.5，M10控制在5.4-5.6，灰分控制在12.20-12.50;10月份起6m焦炉焦炭冷态强度也逐步稳定，M40控制在89-89.5，M10控制在5.5-5.7，灰分控制在12.10-12.40见图2、3;虽然数据指标没有明显改善，但稳定性较好,为高炉提升煤比打下基础。2017年12月上旬起在条件允许的情况下，高炉使用100%的7.63m 焦炉焦炭入炉焦炭质量提升，经过 10天左右的死料柱焦炭置换及操作调整，煤比一段时间内稳定在180kg/t·fe以上，再次证明焦炭质量的优劣对高炉指标有着直接的影响。

2016年2月份起，优化入炉焦炭粒度，有针对性的扩大槽下焦炭筛齿间距，以提高入炉中心焦炭粒度，来改善炉缸区域死料柱焦炭性能。焦炭筛齿间距增大后，入炉焦炭的粒度整体提高了约0.5mm，但焦丁量也大幅增加，时而波动较大，入炉焦丁比也随着波动，这对炉内气流的稳定产生负面影响。10月份煤比攻关开始后，执行焦丁使用暂行规定，变料时焦丁比稳定在 45kg/t·fe,焦丁量多则外排焦丁量少则用辅料斗补齐，以稳定焦丁用量，进而稳定炉内大焦量，有利于稳定炉内气流。

马钢 4000m³高炉入炉品位在行业内处于中等偏下水平主要原因是入炉烧结矿与球团矿品味较低。入炉品位偏低，渣比偏高，是不利于高炉指标的提升。2017年5月起，公司决定提升入炉品位见图4，优化配矿结构，烧结矿含铁增加约 0.25%，球团矿含铁增加约0.12%，高炉入炉品味增加约0.15%，入炉渣比下降5-10kg/t·fe。

2气流发展的调整

马钢 4000m³高炉开炉以来，布料矩阵有较大变化，近两年逐步形成“稳定中心，适当疏松边沿”的技术路线。2014年8月去掉中心焦，拓宽布料平台，同时逐步减小矿、焦的初始布料角度(42°→39°)来发展边沿气流，形成中心与边沿稳定的两道气流，“平台+漏斗”的布料模式得以固定高炉稳定顺行情况和煤气利用率得以改善^[1]。2017年10月开始煤比攻关时，炉顶装料制度为，矿石平台宽度12.3°(39.8°-27.5°),焦炭平台宽度 9.1°(39.8°-30.7°)煤比攻关初始阶段，边缘气流波动较大，各层炉体温度波动，水温差上升，操作上降料线控制边缘，防止边缘管道气流发生。随着炉况的稳定，跑矿量的上升，虽煤比上升后，边缘趋于稳定，炉体温度下降，水温差下降，边缘反而显重，提料线效果不明显。11月初在煤比达到并稳定在165kg/t·fe 以上后，为了进一步上攻煤比，调整炉顶装料制度为，目的是做深漏斗稳定中心，适当疏松边缘，并稳定平台框架。后期根据气流的发展方向，在料线和布料角度上略作调整，整体的气流是在控制范围内，且气流的分布较为合理见图5。中心流指数控制稳定在8.5-9.5中心保证强有力的气流，边缘流指数逐步提升控制稳定在0.45-0.55，实现了“稳定中心，适当疏松边沿”的技术理念。在煤比攻关的实践中，的确是经常遇到，增加焦炭负荷，增加煤量后，初期边缘发展较快，跑矿量减少，边缘温度上升。此时，要及时的降料线控制，效果比较明显，气流稳定后再根据实际炉况，及时回调料线。当煤比上升到一定阶段，只靠料线调整是不够的，必须果断调整料制。提煤比的过程来看，煤比高发展边缘是阶段性的，气流调整的过程中是需要疏松边缘的。从图5中可以看出，煤比提升过程中，边缘指数上升较多，这与煤比增加后边缘发展有关，控制好边缘气流的发展，适当的疏松边缘，对炉况的稳定是起到积极作用的，也是为提升煤比创造了条件。这次在煤比攻关的过程中，马钢4000m³高炉的矿批使用上也实现了突破，最大矿批使用到120t，并稳定大焦批在 20.5-21t左右。高炉操作上固定稳定焦批，增加或减少矿批，来调整焦炭负荷。每次扩矿加负荷，扩矿1-2吨，高炉炉内可以接受矿批扩大和焦炭负荷增加的影响。大矿批的使用减少了矿焦边界效应，促进了气流的稳定和合理的分布，都为进一步提升煤比提供了经验。

3出铁制度的调整

2016年初马钢 4000m³高炉采取活跃炉缸措施，开始炉缸的工作状况还不稳定，炉缸侧壁温度呈上升趋势见图6炉前出铁时间不稳定。技术人员现场跟踪，查找分析原因得出结论是炉缸内死料堆的透液性阶段性较差造成的。根据出铁的实际情况，制定相应的出铁制度，将原来的负间隔出铁，调整为可以部分炉次正间隔出铁，并放宽断渣时间。正间隔后如炉内压力升高，可能是正间隔出铁造成的，必须及时重叠出铁，排除出铁因素影响。2017年下半年，炉缸工作状况有所好转，炉缸侧壁温度在合适范围内波动，出铁相对稳定，出铁时间延长趋势，铁次逐步下降。为了进一步稳定炉前出铁，为提升煤比创造条件，炉前开口钻杆开始逐步缩小，钻杆直径缩小了约15%，为了延长出铁时间，增加重叠时间，减少断渣时间，控制稳定的铁流速及渣流速。见图7出铁重叠时间明显上升，断渣时间减小，渣铁排除更加趋于稳定，炉内下料也相应稳定，对炉内气流分布及炉况的稳定都起到积极的作用。

4  细化技术操作

马钢 4000m³高炉提升煤比、实施煤比攻关。首先提升煤比，扩大矿批增加焦炭负荷，炉内气流是否能接受，不出现异常气流，操作上需要更加精细，制定了煤比攻关操作方针。保证炉况稳定顺行是基础，操作上要控制好炉内压差，设定了压差上限，超过压差上限，必须先控风，压差正常、压力稳定后，再恢复风量。风量减到一定程度且在规定的时间内无法恢复，必须缩矿退焦炭负荷。其他情况下，如炉温、燃料比、跑矿量等异常，也必须做相应调整。扩矿增加焦炭负荷的条件也做了规定，高炉操作者必须按照执行，高炉操作者还要提升对炉况发展的判断能力，尤其是对炉温趋势的判断，细化技术操作，做好煤比攻关工作。

5 效果

马钢 4000m³高炉实施煤比攻关后,高炉调整效果较好，炉内稳定顺行，高炉的煤气利用率逐步提升，达到48.8%以上，煤比突破170kg/t·fe，燃料比没有上升，反而下降趋势见表 1，经济效益显著。

6 小结

1)煤比攻关、提升煤比，煤比上台阶初始阶段，边缘气流发展，操作上控制边缘气流，稳定后边缘气流收缩需要及时疏松边缘，不能煤比上升后只控制边缘，要控制与疏松相结合。

2)稳定炉前出铁，控制稳定合理的铁水及渣流速，增加重叠时间及减少断渣时间，是排出渣铁的关键，为煤比攻关创造条件。

3)实施煤比攻关，必须细化技术操作，制定合适的操作方针，高炉操作者加强炉况趋势判断，操作上根据炉况变化及时有效的调整。

参考文献:

[1]  丁晖，李华军，高鹏，姜曦.马钢 4000m³高炉长周期稳定生产实践[J].炼铁，2018，37(1):1-4.