韶钢4号高炉顺行状况的操作技术

　　高炉操作首先要过顺行关，顺行是高炉取得良好技术指标和经济指标的基础。韶钢炼铁厂由于各种因素的影响，至1999年一直没能攻克顺行关。高炉经常出现严重的炉况失常，一直困扰着炼铁厂的专业技术人员。广东省韶关钢铁集团有限公司4号高炉（以下简称4号高炉）率先在这方面进行探索、研究和实践，终于攻克了顺行关，优化了高炉操作，为强化冶炼打下了坚实的基础。

　　1高炉生产状况由于篼炉投产初期配套大风机（D1200）没有到位，只能用小风机（D900）进行生产。为保证足够的鼓风动能，高炉长期处于堵风口的作业状态，加上投产初期，设备故障多、休风率高，上料系统又不能实现自动上料，因此，开炉后的一年高炉基本上处于低冶强、低产量、高能耗的状态。

　　1997年下半年，4号高炉大风机投人使用以及PLC上料自动控制系统运转逐步正常，高炉操作逐步进人正轨，但高炉的顺行状况很差，悬料频繁、工艺事故多，各类异常炉况相继出现，边沿堆积、中心堆积、严重的管道行程及各类事故不断等等，使高炉操作举步维艰。

　　2炉况分析高炉长期不顺行，首先是因为下部调剂失南方金属常。4号高炉开炉较长时期内使用小风机，高炉堵部分风口操作以保持足够的鼓风动能，因此高炉初始煤分布经常处于异常波动状态，炉缸工作不活跃、不均匀，形成了严重的炉缸堆积。

　　高炉长期不顺行，悬、崩料频繁，造成炉身下部及炉腰、炉腹等部位严重结厚，这些部位的冷却壁水温差不能达到控制范围，且经常出现121：的水温差（正常控制范围在825TC）。

　　高炉由于长期不顺，每周制订的高炉操作方针如同虚设。高炉操作处于悬、崩料及恢复之中，炉温长期处于失控状态，不是居高不下就是炉子大凉等。

　　高炉由于长期不顺行，高炉长期使用发展边缘的装料制度，而且调剂很粗糙，全倒装、全正装直接过渡，批重也从6t到16t频繁变动。

　　由于韶钢的原燃材料质量较差，含杂质多，特别是A1203偏高导致炉渣中A1203质量分数达到17%~20%，炉渣的流动性差、脱硫能力差，容易形成炉缸堆积。由于炉渣冶金性能差，形成防渣粘度大，软融带的煤气穿透能力差，很容易导致悬料。

　　3炉况调整综合炉况失常的原因，4号高炉从1999年分别对高炉的4大操作制度进行了详细的分析，并从上、中、下3个方面针对操作制度中存在的问题进行了调节和处理，取得了明显的效果。1999年前后的技经指标对比如表1.表1 1997~2001年4号高炉的技术经济指标年份利用系数/煤比/风温/熟比/%崩料/次坐料/次3.1下部调剂调整风口。由于高炉长期不顺行和使用小风机原因，4号高炉基本上使用直径105 mm斜5°的风口。使用大风机后经常风压偏高、风量偏低，容易波动出现悬料，且始终不能全风作业。因此，于1999年元月逐步将风口扩大到直径110mm和直径115mm，并通过计算全风后，鼓风动能可达到40~45kj/s，风速达115~120 m/s，此鼓风动能比较适合350m3的高炉。同时由于炉缸状态长期不活跃，采用了斜5*及斜8*的斜风口以改善炉缸状态。

　　加萤石洗炉。1）由于原材料的原因，韶钢的造渣制度很难满足冶炼的要求，以及在操作上热制度不稳定，各类型的炉缸堆积都时有出现。因此高炉不得不采取集中加萤石大洗炉缸和循环加萤石改善渣铁流动性，以促进炉缸较快地活跃起来（集中加萤石较为慎重，一般以10t为限，分几批料下，以免损坏砖衬）。2）高炉稳定顺行一段时间后，由于各种因素影响又逐渐形成堆积，因此，操作上要采取主动，力争在炉缸形成严重堆积之前，通过加酸性炉料或阶段性地降低炉渣碱度提高w（S）进行维护性的洗炉，将堆积消除在萌芽状态，并因此可以杜绝大剂量加入萤石引起负面作用。

　　稳定热制度。热制度的稳定是炉况保持长期稳定的基础，它是日常高炉操作的关键。1）关闭混风阀。以往高炉出现风压偏高有悬料征兆时，**操作就是大幅度地降低风温（有时降至800T.这样的操作虽然一时风压可以下降，有时可以避免悬料，但导致的后果非常严重，由于风温大幅度波动，软熔带上下移动并变宽，使处理和恢复炉况的时间延长，不利高炉的长期稳定，同时也不利于能源利用。因此于1999年将混风阀闸死，不允许调节风温。2）固定焦批体积稳定热制度。4号高炉100%使用外购焦。由于外购焦的水分波动很大（10%25%波动），槽下系统又没有测水分设备，日常操作只能目测含水量，不能准确地控制补充水分焦量。因此，在槽下对焦称斗进行改进，固定每一车焦的体积以弥补水分波动引起焦量的波动，虽然这种方法不能准确地调整水分焦量，但可以有效地防止由于水分波动而导致炉温大幅度波动甚至炉凉等事故。3）制定相对合理的造渣制度。炼铁生产炉渣中八1203质量分数一般不宜超过15%，但在韶钢的原材料条件下，渣中m（Al23）达到17%20%，而WMgO）在7%9%，并且原料中含碱金属、钛张怡伟：韶钢4号篼炉顺行状况的操作技术高，炉渣的物理化学性能很差，渣难流，脱硫性能差，因此寻求一个相对合理的造渣制度是必需的。有关院校对我厂炉猹性能的研究和较长时间总结，得出：炉渣碱度维持在l.5~l.1较为合理，w（MgO）尽可能达到9%~11%（高Al203情况下，尽可能进行中w（S）操作，即w（S）控制在0.035%~ 0.045%，否则很容易导致下部结瘤）。

　　3.2中部调节随着高炉冶炼强度的提高，高炉操作采取抑制边缘气流及发展中心的各项措施后，高炉中、下部的“腰痛”病较长时间制约了高炉的生产，影响了高炉的顺行状况。由于边缘气流受到较大的抑制，边缘的结厚现象越来越严重，特别炉身下部及炉腰部位容易形成结厚。对高炉冷却壁水温差合理控制是有效消除结厚的途径。4号高炉冷却设备分为12层，炉腰处于第6层，水温差控制范围为814"C，炉身下部为第7层，水温差控制范围是1625T：。

　　1999年炉况异常，中部结厚时，水温差普遍下降至4~6 1C，有的出现1~2 1C，因此煤气气流在上升过程中“膨胀段”受到过分抑制，使煤气流分布失常，影响炉料正常下降。由于较长时间的结厚，关小冷却水后，水温差没有明显的回升，结厚也没能及时消除，因此又进一步改变了冷却壁的连接方式，使冷却作用进一步降低，经过一段时期水温差才控制到合适的范围，炉况有了较大改善（炉况正常后，冷却壁逐步恢复原先的连接方式，否则由于冷却壁强度不够，影响砖衬，危及冷却壁。是否恢复原连接方式以水温差为准，待进一步观察）。

　　3.3上部调节装料制度调节。装料制度是上部调节的主要手段，它是通过对炉喉径向w（0）/W（C）比的控制以实现煤气流的合理分布。以往高炉不顺时，常常将料制度从“全正装”改为“全倒装”或“四倒一正”

　　料制，导致煤气分布发生剧烈变化，负荷调整很难掌握，对热制度影响很大，改善炉况并不明显。因此对装料制度的调节一定要掌握一个原则，即早动、少动、争取主动。首先要通过日常的操作管理，准确掌握**手的高炉冶炼情况，**时间发现异常炉况征兆，及时作出微量调节。微量调节顺序如下：料线调整*批重调整―料制调整。这样的微量调整只有在炉况一出现失常征兆时就采用才能起到事半功倍的作用。炉况一旦形成了失常局面，就必须具体情况具体分析和特别处理了。

　　灵活使用装料制度。4号高炉是双钟式的炉顶。双钟式炉顶虽然没有无料钟炉顶布料灵活，但通过对上料制度的调整，可以灵活应对各种类型的异常炉况，如：1）发生偏行时，以往经常使用全倒装处理。为了克服全倒装不利于煤气利用的缺点，利用布料器6点布料的特点，在料制采取以偏制偏的方式，即采用“三正三倒”的料制，将正装料布在气流发展的方向进行抑制，倒装料布在煤气流抑制的方向促使发展，较好地解决了偏行问题。但*终要找出偏行的原因加以解决，才能根除偏行问题。2）出现管道时，可以利用“抽焦补矿”的形式，将一个或几个循环的焦碳抽出集中加人，使炉内煤气经过一层或多层焦窗后重新分布改善炉况。3）如果想使炉料在纵向或者横向上更加均匀的布料可以采取开小钟转布料器的方法。习惯的操作都是一批料开一次大钟，每开一次大钟转一次布料器。而现在一车料开一次小钟，每开一次小钟转一次布料器，再配合料制的调整，炉料不仅可以在横向上，而且可以在纵向上布料相同并且均匀，促进炉况顺行。

　　炉顶压力调节。4号高炉投产时，在布袋后面就有煤气调节阀，由于开炉初期使用小风机以及对炉顶小高压的认识不足，因此，在1999年之前小高压操作一直没有很好的运用。1999年后通过认真分析认为炉顶小高压的使用，能够更好地促进高炉顺行，更有利于风机能力的发挥。因此炉顶压力逐渐从0.03MPa分阶段达到了后的结果大大改善了高炉的顺行状况。之前高炉在正常顺行状况运行时，不时的出现风压突然直线上升而悬料的情况，通过加强对炉顶小高压的使用，彻底消除了这一现象。

　　3.4快速恢复炉况亏料是“万恶之源”，绝大多数工艺事故是亏料引起的，因此在高炉操作中要杜绝亏料或尽可能减少亏料赶料的时间。韶钢由于原材料的原因，高炉还不能从根本上杜绝悬崩料，一旦出现悬料，高炉操作应以*快的速度促使崩料，以*大限度减少亏料和赶料的时间。通过长期实践发现，一般的悬料都可以在510min内完全处理好并恢复全风，可以将悬料的影响降到*低。