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浅谈6#高炉强化冶炼的措施（昆明工业职业技术学院 李冬梅 2008211705）摘 要：昆钢2000 m3高炉的入炉品位一直都保持在55%左右，国内同类型高炉入炉品位基本上在56%以上，面对低品位入炉的不利情况，在实际生产过程中采用了当今一些先进的新技术，新工艺、对强化冶炼操作实践不断分析总结，通过采用精料、提高富氧率、实施高压操作及低硅冶炼、提煤降焦、优化高炉操作制度、加强炉内操作及设备管理、加强炉前操作管理工作、实施综合喷吹、延长高炉寿命等多种强化措施，实现了低品位，大渣比下的强化冶炼，高炉生产水平快速提高，各项技术经济指标达到较高水平。 关键词：高炉、强化冶炼、措施1 概况高炉强化冶炼的主要目的是提高产量，其途径是提高冶炼强度和降低燃料比，采用各种措施实现了强化冶炼，高炉生产水平快速提高，各项技术经济指标达到较高水平。昆钢炼铁厂6#高炉有效容积是2000m3，为无料钟并罐式炉顶，近年来紧紧抓住“提煤降焦、节能降耗”这条主线，在原燃料质量逐年下滑的不利情况下，通过优化配矿以寻求最佳炉料结构、不断改善烧结（球团）矿质量，高炉槽下不断降低入炉粉末、加强炉前渣铁排放工作、在工长的日常操作过程中强调精细化操作等措施的有效落实，同时不断摸索完善上、下部调剂以提高煤气利用率，采用提高富氧率、高压操作、低硅冶炼、精料及其他强化冶炼措施，推行科学高效的冷却制度管理，高炉稳定周期不断延长，各项经济技术指标不断提高。近年来昆钢炼铁厂各项经济技术指标见表1。昆钢6#高炉采用了当今一些先进的新技术，新工艺、烧结矿分级入炉，并罐式无料钟炉顶，软水密闭循环冷却系统，炉身、炉腹、炉腰采用铜冷却板，旋风除尘器，比肖夫环缝洗涤塔组成的煤气清洗系统，全液压炉前设备及遥控操作。表 近年昆钢炼铁厂各项经济技术指标年份利用系数（t/m3.d）入炉品位%焦 比(kg/t)煤 比(kg/t)渣铁比(kg/t)风温()富氧率 %200520062007200820092.4262.4132.4272.3232.45556.0755.5455.2153.6254.565420.16416.97433.44445.39414.224109.9129.62121.56131.12142.298381.45404.06423.73495.36449.131100110591041102210060.951.191.011.291.942表2 六号高炉投产后的主要生产指标年份利用系数t/m3.d焦 比kg/t煤 比kg/t入炉品位%休风率%风 温熟料率 %200520062007200820092.3002.3252.2712.2092.297422.9397.13400.53440.31413.86105.9135.03130.07129.73144.4656.7556.4655.8054.5555.822.021.483.044.835.801090107610541013970100.0100100981002 强化冶炼措施2.1 精料近年来国内各钢铁企业都面临着原燃料难组织的被动生产局面，昆钢也同样如此，由于地处祖国西南边陲，在自有矿山资源枯竭，而进口矿石不但采购成本较高，而且南昆铁路运力紧张，昆钢进口矿的实用配比一降再降，高炉入炉品位大幅度下降，从2007年下半年以来尤其明显，到现在为止综合入炉品位仅保证在55%左右，渣比高达400 Kg/t左右，为了保证生产所需的原燃料物资，我们只得从周边小规模购买，因此昆钢的原燃料组织呈批量小、来源广、品位低、成分稳定性差的局面，于是高炉入炉原料呈品位低、成分稳定性差，入炉燃料焦炭具有灰份高、成分稳定性差的特点。表3 原燃料情况（ % ）年 份20052006200720082009入炉品位（%）渣 比（Kg/t）入炉焦灰分(%)56.835614.7956.4636914.8755.839714.3754.5046014.3156.16395.0814.33热态指标CRICSR28.9564.1928.3665.2328.8263.8328.4564.5728.3864.98面对如此被动的原燃料生产条件，我们认真研究自己的优势及多年来摸索出来的成功经验，在生产管理过程中始终坚持“以精料为基础，以顺行为前提，以设备为保证”的原则开展管理工作。通过狠抓原燃料筛分管理、细化炉内操作、加强炉前操作管理，充分利用富氧大喷煤、高风温、高压、低硅冶炼技术等强化措施，实现了低品位大渣量条件下的强化冶炼。表4 历年来六高炉经济技术指标年份日产量 t/d利用系数t/m3.d冶 强t/m3.d焦 比Kg/t煤 比Kg/t一级品 %塌料次坐料次20052006200720082009453046504542441245342.2652.3252.2712.2062.2671.1441.1891.1781.2091.261414.2397.1400.3420.4410.5106.3135.0130.1135.5144.374.384.488.795.393.12547511111144精料是高炉强化冶炼的基础，高炉强化冶炼要获得良好的高炉生产指标，必须抓好原燃料，保持合适粒度，筛除粉末改善原燃料质量，优化入炉料的粒度组成是改善料柱透气性，和强化冶炼过程的重要影响因素，为此，进行强化筛分管理工作。1对槽下筛分设备进行改进，加强槽下筛分管理工作，提高筛分效率。从管理入手，制定严格的清筛制度，要求槽下操作工每天对焦矿筛进行全面清理，保证筛孔的畅通，使筛分效果得到提高改善。2对筛片进行改进，原来焦矿筛使用梳齿筛，容易堵塞又不易清理，后改为具有弹性的棒条筛，既不易堵塞有方便清理，在焦炭筛的第一块筛片前加装挡板，形成料垫，焦炭通过料垫再到筛片上，使焦炭筛上的料层达到最薄，即不影响筛分速度，又保证了筛分效果，通过多方面的技术改进，有效地提高了筛分效率，解决了入炉粉末多的问题。 烧结矿分级入炉，改善了大粒度烧结矿层的透气性，有效控制了装料过程的粒度偏析。将小粒矿布在边缘，抑制边缘气流，充分利用了煤气热能化学能，有利于降低燃料消耗，对炉衬和炉体起到一定的保护作用，有利于高炉长寿。 察看原料条件，要求工长每天接班后必须先到槽下察看了解原料情况，做到心中有数，以便能够及时准确的对炉况变化采取预见性调整措施，减少炉况波动，确保高炉长期稳定顺行。22 提高富氧率昆钢高炉富氧量是使用炼钢余氧，受氧量的限制，高炉富氧率一直处于低水平。昆钢海拔1860米，其大气含氧浓度仅为19.7%，因此提高鼓风含氧量后的强化冶炼效果相当明显，尤其是高炉喷煤以后，风口前理论燃烧温度降低，在入炉风温水平没有余地的情况下，急需要富氧率的提高来补偿热损失。6#高炉变压吸附制氧系统于2009年6月1日成功向高炉送氧后，经过一些改进完善，现在基本上能向高炉保证10000m3/h的氧量，炼钢余氧全部分配给4座小高炉，2009年全厂富氧率达到1.942%，不但极大地促进了提煤降焦工作得开展，高炉强化程度明显提高。全厂近年来富氧率趋势图见图1。采用富氧鼓风与喷吹燃料的综合喷吹技术，可以改善喷吹燃料的燃烧条件，提高燃料喷吹率，增加替代焦炭的比例，进一步降低焦比。同时富氧鼓风可以提高风口区的理论燃烧温度，又可弥补增加喷吹燃料所需的温度补偿，一般富氧1，可提高理论燃烧温度3545，增加喷煤率4。采用富氧与喷吹燃料的综合喷吹技术后，因为一般喷入燃料的挥发分都比焦炭高，而风中氮含量有因富氧而减少，从而提高煤气质量，有利于还原和回收煤气的发热值。富氧大喷吹技术的成功实践：昆钢地处高原，空气稀薄，大气含氧仅19.7%，但近年来随着炼钢系统的不断改造，生产能力大幅度提高，因此整个制氧系统的余氧不多，长时期以来六高炉的富氧量也仅能维持在2500m3/h左右。从2006年3月26日开始在相关部门的努力协调下，六高炉富氧量不断增加，风口前理论燃烧温度大幅度提高，煤粉燃烧率和置换比都得到提高，尤其从2009年6月份开始专供6#高炉使用的吸附制氧系统成功头投入使用后，6#高炉的富氧率达到了2%以上，同时通过调整喷吹配煤比，提高烟煤比例，提高制粉量，从2009年4月份开始，烟煤配比提高到50%以后，制粉能力达到60t/h，6#高炉的煤比也提高到了144.27kg/t，真正达到了富氧大喷吹的强化冶炼。表5 六高炉历年来的富氧率情况年份20052006200720082009富氧率（%）0.871.501.56139.40144.272.3 实施高压操作及低硅冶炼强化冶炼进程，提高产量。炉顶压力提高，高炉工作空间压力也提高，煤气体积收缩流速降低压头损失也随之降低，从而促进高炉顺行，为增加风量创造了条件，高压操作可改善炉况顺行，可以减少悬料、崩料，及提高产量和煤气利用，减少单位生铁的热量损失减少焦炭消耗的作用。高压操作，有利于低硅生铁的冶炼，使生铁含碳量增加。高压操作促进炉况的稳定顺行，煤气流分布合理，利用率改善，有利于冶炼低硅生铁，近年来经过对6#高炉煤气处理系统进行合理改造加固，同时炉况顺行周期不断加长。在实际生产过程中，根据各高炉的装备水平及工艺特点不断提高炉顶压力，以充分发挥高压操作的优势。表6 历年来高炉顶压 (kpa)年份20052006200720082009顶压（KPa）70909090130铁厂借助公司 “提铁降硅”专项工作的有效开展的有利时机，狠抓内部管理，随着全厂基础管理工作的不断夯实，高炉顺行周期的不断延长，高炉在保持足够的物理热的情况下，不断降低生铁含硅量，到现在为止全厂铁水含硅基本上控制在0.40%左右。表7 近年来生铁含Si及物理热年 份2005年2006年2007年2008年2009年Si %PT 0.47914350.43914310.39414280.38714310.4341429高压操作及低硅冶炼技术的成功运用：6高炉设计有集煤气洗涤、高压调压阀组于一体的比肖夫系统，允许最高顶压170KPa，一般情况下我们定两个砣为恒开度，使用第三个砣来调整实际顶压在140155KPa左右，在TRT发电系统投入生产后，我们用TRT的实际静叶开度自动调节顶压不小于150KPa，高压操作有利于稳定炉内煤气流分布，保持炉况稳定顺行。低硅冶炼不但可以节焦降耗，还是高炉强化冶炼的有效手段，6高炉一直至利于低硅冶炼，并取得较大成功，生铁含硅逐年下降，现在基本上稳定在0.4%以下。表8：生铁Si控制年 份20052006200720082009顶压kpaSi（%）1400.371500.321500.311500.321520.372.4 提煤降焦经过对 烟煤配比下的混合煤粉的爆炸性、安全性的科学分析，在确保安全的前提下，从2008年7月份开始烟煤混喷比例从原来的33%提高到40%，2009年4月开始又进一步提高烟煤比例到50%，增加烟煤混喷比例后，球磨机的制粉能力提高了，现在3台球磨机的制粉能力已基本上稳定在60t/h左右，另外由于烟煤的灰分低，挥发份高（低于15%），着火点低，使得煤粉喷入炉内燃烧性好，有利于提高煤焦置换比和喷吹量。近年来喷吹煤粉化学成分见表9。表9 近年来混合喷吹煤粉化学成分 %年份烟煤比例 %水份%灰分%挥发份%硫份%固定碳%粒度（200目）%200520062007200820093333337月以后404月以后500.951.051.081.071.0713.6812.8814.0514.3112.219.659.129.189.409.930.580.580.680.730.5776.2277.5576.5775.8677.4268.9471.4770.7970.4770.422.5 优化高炉操作制度选择合理的操作制度，应以下部调节为基础，上下部调节相结合。下部调节是选择合适的风口面积和长度，保持适当的鼓风动能，使初始煤气流分布合理，使炉缸工作均匀活跃；上部调节，炉料在炉喉处达到合理分布，使整个高炉煤气流分布合理，高炉冶炼才能稳定顺利进行。1根据原燃料的变化情况来调整料流阀的开度，提高布料的均匀性和准确性，保证了中心、边缘两道气流的正常分布。2中部调节主要监控炉身、炉腹冷却壁各部位水温差及热电偶的温度变化情况，及时调整水量和水压，保持合理的操作炉型，确保炉况稳定顺行。3下部调节根据情况所需，调整合适的风口布置，控制初始煤气流圆周分布均匀，保持炉缸工作均匀活跃和渣铁物理热充沛。2.6 加强炉内操作及设备管理高炉强化冶炼的前提是炉况稳定，故必须统一各项操作制度，以达到炉况的相对稳定，为此，在管理、考核等方面制定了相应的管理措施。主要有：制定合理的操作方针，加强四班统一操作，处理好局部和整体的关系。定期召开工长会和炉况分析会来统一操作人员的操作理念。使高炉操作者都能在统一制定的操作方针下进行操作调整，保证了炉况的相对稳定，促进高炉强化。设备管理方面，为了降低设备故障，减少设备问题给高炉带来的影响，对高炉各系统设备制定专人负责，由责任人负责对设备进行日常点检、维护。很大程度上降低了设备故障率，确保了高炉系统设备的正常运行。2.7 加强炉前的管理工作高炉强化后，渣铁量增大，给炉前的出铁工作带来一定的难度，为了能够满足高强度、快节奏生产的需要，对炉前工作采取了以下几方面措施：（1）炉前操作，实行标准化作业。对铁口深度、铁口维护、出铁均匀率、等操作指标都制定了标准化作业条例，使各项操作都达到标准化、制度化，确保按时出净渣铁，满足高炉强化冶炼的需要。（2）改进炮泥质量。随着冶炼强度的提高，对炮泥质量要求更高，质量达不到标准的炮泥绝不使用，确保铁口合格率渣铁的正常排放,为强化冶炼创造条件.2.8 实行综合喷吹采用富氧鼓风与喷吹燃料的综合喷吹技术，可以改善喷吹燃料的燃烧条件，提高燃料喷吹率，增加替代焦炭的比例，进一步降低焦比。同时富氧鼓风可以提高风口区的理论燃烧温度，又可弥补增加喷吹燃料所需的温度补偿，一般富氧1，可提高理论燃烧温度3545，增加喷煤率4。采用富氧与喷吹燃料的综合喷吹技术后，因为一般喷入燃料的挥发分都比焦炭高，而风中氮含量有因富氧而减少，从而提高煤气质量，有利于还原和回收煤气的发热值。2.9 延长高炉寿命 近年来，大量强化措施和新技术，使