邯宝炼铁厂1#3200m3高炉操作技术进步

1、邯宝炼铁厂1#3200m3高炉操作技术进步夏万顺（河北钢铁集团邯钢邯宝公司炼铁厂）摘要：对邯钢西区1#高炉操作技术进步进行了总结。通过优化布料制度，改进操作设备，完善操作技术，实行富氧烧炉、低硅冶炼等技术措施，保证了高炉长期稳定顺行，各项技术指标良好，尤其是燃料比在全国同类型高炉中名列前茅。关键词：高炉；技术进步；富氧烧炉邯宝炼铁厂1#3200m3高炉采用了铜冷却壁、薄壁炉衬、炭砖一陶瓷杯复合炉底、联合软水密闭循环冷却系统、环保型INBA渣处理系统、改进型高温内燃式热风炉等一系列先进、成熟的工艺。但是2008年4月开炉后一直处于低水平运行，为摆脱这一困境，高炉积极采取“走出去，请进来”的方法，

2、学习借鉴外厂先进的操作技术，经过一段时间的调整才逐渐走出了困境。在此基础上，高炉结合实际不断摸索创新，逐渐形成了一套行之有效的技术措施，保证了高炉长期稳定顺行，各项经济技术指标不断改善（见表1），尤其是燃料比长期稳定的在485kg/t，在全国同类型高炉中名列前茅。表1 1#高炉2012年部分参数表月份产量（t）焦比（kg/t）煤比（kg/t）燃料比（kg/t）焦丁比（kg/t）硅素%煤气利用%17642325.61114.16483.8441.110.3750.9527431332.00106.00479.6941.720.3850.6237663318.70126.05479.2640.03

3、0.3750.2747664317.97130.78483.1238.830.385057642318.67135.75482.0441.210.3650.367607313.06136.83485.1741.630.3650.4877356315.20133.90490.4841.780.3550.287712309.19145.17488.4541.510.3550.397675308.90143.59483.6341.130.355135133.10481.6540.910.3651.05117718304.40140.50484.5741.330.3451.2

4、127697311.00134.50485.241.220.3551.07平均7607315.42131.69483.9341.030.3650.581优化布料制度1#高炉开炉后采用中心加焦的料制，高炉煤气利用率低，燃料比年平均在540kg/t，气流不稳定，抗波动性差。2009年3月份，邯宝炼铁厂两座3200m3高炉同时出现炉况异常现象，并且恢复困难。同年7月份，2#高炉在宝钢专家的指导下去掉中心焦，开始尝试平台加漏斗的料制。经过一周时间的调整炉况逐渐恢复正常。同年9月份，1#高炉借鉴2#高炉成功的经验，也开始采用平台加漏斗的料制。该料制通过控制布料角度和布料环数，在炉内形成具有一定宽度的矿焦

5、平台及具有一定深度的矿焦漏斗。操作上通过调整平台宽度和漏斗深度来控制气流分布，以形成中心有力、边缘适当发展的煤气流1。根据经验，矿焦平台越窄，漏斗越深，中心气流就越强，边缘相对较弱；相反则中心气流就弱，边缘相对较强。中心气流的强度是该料制控制的难点，中心气流过强，达不到提高煤气的效果，同时边缘气流弱炉墙易结厚，时间长了易引发气流失常；中心过弱，边缘气流强，料柱透气性变差，高炉不吃风，冷却壁渣皮挂不住，易造成炉况难行，应尽量避免。为找到适宜矿焦平台，1#高炉经过不断的摸索调整（见表2），至2011年底料制已逐步成型为。该料制下气流稳定性好，抗干扰性强，年均煤气利用率达50.58%，燃料比长期稳定

6、在485kg/t，具有较好的经济效益。表2 1#高炉料制情况与对应的煤气利用情况时间料制当月平均煤气利用2009年5月48.1%2009年11月（去掉中心焦）49.2%2010年5月49.9%2011年5月50.9%2011年8月至今50.58%2炉顶进步技术2.1去十字测温技术在生产中逐渐发现，1#高炉十字测温受高温气流的炙烤特别容易烧坏，尤其是中心点烧坏的频率特别高，烧坏后向炉内漏水，不仅会影响炉内气流的判断，时间长了还会造成重力除尘放灰困难，甚至造成炉身上部结瘤，破坏炉况顺行。另外，还发现十字测温对布料影响比较大，当高速料流经过十字测温的臂面时会被阻挡发生反弹，在料面上形成明显的沟痕，破

7、坏了料面的完整性，影响了气流的均匀分布。鉴于此1#高炉于2009年5月去掉了十字测温装置，这不仅节约数额巨大的维修费用，还稳定了炉内气流分布，促进了炉况稳定顺行。2.2探尺在线检测校对以往高炉炉顶探尺零位校验，只能在高炉休风时通过人员目测校对。不休风无法实现探尺零位的高精度校对，即便是休风后由于炉内烟尘大，因人而异的视觉误差，也会影响探尺校对的准确性。另外，日常生产时高炉只能依靠外部码盘“0位”来校对探尺零点，但该方法无法校验因探尺链条受热拉伸变长或因探尺重锤自身热损缺失变短造成的探尺失准。针对以上情况，创新地提出炉顶探尺零位在线校验操作技术。该技术利用炉内探尺“0位”标高是固定的，探尺检修球

8、阀标高固定，且两者之间距离（4.26m）固定的原理，用探尺实际距离数据来校对探尺编码器反馈数据误差，在不休风的情况下，可以实现对高炉机械探尺的精准校对。2.3方形布料溜槽1#高炉开炉初期采用中心加焦的布料料制，矿批70t左右，布料溜槽为圆弧形布料溜槽。2009年3月份，邯宝炼铁厂两座3200m3高炉同时出现炉况异常现象，多次调整料制效果都不理想，休风后观察发现高炉料面非常不规则，与预想的料面形状差距比较大。观察停风布料实验，发现圆弧形布料溜槽布料时料流面宽且薄，尤其是沿布料槽侧边弧滚下来的料更薄，而高炉当时采用的又是中心加焦料制，中心气流旺盛到要靠炉顶打水来控制顶温，再加上当时矿批只有70t左

9、右，在强气流的吹动下料流势必会发生“飘移”，造成料面不规则，致使炉况失常。为解决这个问题，2009年3月始开始采用方形布料溜槽，这种溜槽的料流面窄且厚，经过计算，单位质量的矿石通过方形溜槽时的宽度要比圆弧形溜槽窄25%，厚度要比圆弧形溜厚29%，这样料流发生漂移的可能性大大降低，在一定程度上能够提高布料精度，确保得到规则的料面，进而有效控制炉内气流分布。3炉身静压检测技术高炉炉身静压检测可以直接监控高炉炉腹、炉身上下部不同位置上煤气流压力的变化情况，超前判断高炉炉内气流变化趋势，借以提前调整高炉操作参数，避免炉况波动2。1#高炉在炉腹、炉身上部炉身下部各设6个静压检测点，炉况正常时三段压力平均

10、值分别约为70kPa、15kPa、75kPa，采用在线监测的方式呈现在高炉操作主画面上。在开炉后不断摸索高炉炉身静压检测技术在炉况判断上的应用，得出了不少操作经验（表3），有效地防止了炉况波动。表3炉身静压变化与炉况判断对应表位置压力变化炉况判断炉身上部单点或多点突然冒尖伴随风压降低该点方向上存在气流单点或多点突然升高（100kpa）伴随下部静压降低（80kpa），伴随风压升高上部透气性差或边缘气流弱全部异常升高，伴随炉身下部压差为零、风压异常升高及探尺停滞上部悬料炉身下部单点或多点突然冒尖渣皮脱落或软熔带根部位置变化多点或全部升高软熔带变厚全部异常升高，伴随风压异常升高下部悬料炉腹全部升高出

11、铁差、炉温升高或炉缸堆积4富氧烧炉风温相对于其他能源而言成本低廉，一般而言风温在1000以上，每提高100可降低焦比10kg/t。另外在大喷煤时代，提高风温可以提高煤粉的燃烧率和燃烧速度，减少未燃煤粉的生成，保证冶炼顺利进行。1#高炉在2009年8月实现高炉煤气及空气双预热后能保证风温维持在1195，为取得更高的热风温度，高炉在2011年11月开始采用富氧烧炉技术。富氧烧炉是指向助燃空气中加入工业氧，提高助燃空气的氧含量的烧炉技术。根据煤气燃烧理的公式可知，理论燃烧温度不仅取决于煤气的发热值、煤气和空气的物理热，而且还与燃烧产物的生成量成反比关系。因此减少燃烧产物的生成量，也可以提高理论燃烧温

12、度。对助燃空气进行人为“富氧”，可以提高助燃空气单位体积利用率，可以减少单位体积煤气燃烧产物的生成量，进而提高理论燃烧温度。助燃空气富氧后，可以加快煤气燃烧速度，提高煤气的燃烧率，加快烧炉速度。另外富氧后减少了助燃空气中无用气体氮气的含量，这就减少了废气中氮气带走的热量，综上原因就可以提高热风炉拱顶温度，进而提高风温。1#高炉采取富氧烧炉技术后，风温长期稳定在1200，比之前提高了5，效果明显。需要指出的是，助燃空气富氧过多会造成设备安全隐患，并会因为燃烧产物过少而不利于热风炉格子砖的加热，从而不利于提高风温。5炉前技术进步5.1铁口防渗技术在高强度冶炼的高炉上铁口渗铁是经常发生的。铁口渗铁后

13、会造成开口困难，缩短出铁时间，出不净渣铁，破坏正常的出铁秩序，长时间渗铁还会造成炉缸堆积，恶化炉缸工作，进而破坏高炉顺行。在处理铁口渗铁时，如果处理不当还会造成铁口跑大流等恶性事故，因此如何防止铁口渗铁是铁口维护的重点。1#高炉开炉后一直受到铁口渗铁的困扰，高炉通过改善炮泥质量，实行分段补压打泥法，稳定大流量，加强铁口维护，并安装开口机钻头雾化和自动打泥装置等一系列措施，有效地改善了铁口渗铁现象，保证了正常出铁。5.2鱼雷罐放炭包技术敞口罐是高炉铁沟停用放炭包铁的最佳选择，它具有罐口大、易对罐、易扒渣等优点。但是邯宝炼钢厂不能翻炼敞口罐，因此每次放完炭包铁后都要运到邯钢东区炼钢厂翻炼，由于受运

14、输调度的制约，常常因不能及时到达炼钢厂而造成粘罐、铸罐现象，既造成了铁水损失，也损毁了铁水罐。为解决这个问题，高炉经过研究决定改用鱼雷罐放炭包铁，鱼雷罐接受炭包铁后可以进行二次受铁，不会发生粘罐、铸罐现象。但是鱼雷罐罐口小，不好对罐，不能扒渣，另外炭包铁流动性差，易发生跑铁现象，为此高炉对渗铁沟进行了全面改造，在其末端设置立管，使铁流沿立管直接流进鱼雷罐，并要求停场6个小时待主沟内炉渣子结盖后再放炭包，放完炭包后立马对该鱼雷罐进行二次受铁，彻底实现了鱼雷罐放炭包的操作。6低硅冶炼技术低硅冶炼是指控制铁水Si含量在0.3%0.4%的冶炼技术。众所周知，铁水Si每下降0.1%，焦比可降低4Kg/t

15、3。但铁水Si过低会明显的降低渣铁物理热，恶化渣铁的流动性，时间长了就会影响炉缸热状态，造成炉缸工作失常。为保证低硅冶炼时渣铁拥有充足的热量，1#高炉采取适当提高炉渣碱度、加强渣铁热量管理、稳定操作等措施。炉渣碱度过低达不到提高渣铁热量的目的，碱度过高会恶化渣铁的流动性，造成出不净渣铁，经过摸索炉渣二元碱度控制在1.23-1.28，四元碱度控制在1.01-1.03较为合适。在炉温操作上推行趋势化管理，制定严格的热制度，要求每炉铁铁水物理热不低于1490，按151510控制，当铁水温度连续两个铁次低于1500时，必须积极采取提炉温措施，严禁铁水物理热低于1490的情况出现。炉内稳定操作采取精细化管理、炉前加强出铁管理，保证炉况稳定顺行。2012年全年平均硅素仅有0.36%，为降低燃料比做出了突出贡献。图1 2008年到2012年部分指标年平均值变化趋势图7结语经过不断的探索实