刘开华宝钢4号高炉降低熟料率操作实践

1、宝钢4号高炉降低熟料率操作实践宝钢股份炼铁厂宝钢股份炼铁厂 刘开华刘开华2016-05-20 20142014年年9 9月月1 1日宝钢日宝钢4BF4BF顺利停炉，经历了顺利停炉，经历了7272天的炉缸改造大修，于天的炉缸改造大修，于20142014年年1111月月1212日顺利开炉。炉缸改造大修后，日顺利开炉。炉缸改造大修后，4BF4BF设计炉容仍为设计炉容仍为4747m34747m3，大修，大修主要更换炉缸，炉缸碳砖改用主要更换炉缸，炉缸碳砖改用NDKNDK大块碳砖，风口上炉身保留，整体喷涂大块碳砖，风口上炉身保留，整体喷涂后继续使用，炉身冷却仍然为板壁结合结构。开炉后保持稳定运行。后继续

2、使用，炉身冷却仍然为板壁结合结构。开炉后保持稳定运行。1.1 投产后运行情况表1 4高炉开炉后指标运行实绩宝钢高炉炉料结构主要由烧结矿、球团矿和精块矿构成；四高炉（二代）宝钢高炉炉料结构主要由烧结矿、球团矿和精块矿构成；四高炉（二代）投产至投产至2015年年9月熟料率保持在月熟料率保持在86%，2015年年10月开始优先进行降低高炉月开始优先进行降低高炉熟料率实践，在基本保持熟料率实践，在基本保持66%烧结比的情况下，用块矿部分代替球团，将烧结比的情况下，用块矿部分代替球团，将熟料率降低至熟料率降低至80%并保持稳定。并保持稳定。1.2 降低熟料率概况图1 宝钢4高炉提升块矿比实绩 块矿特点：

3、1）软熔区间大；2）热爆裂性；3）还原性差。 提高块矿比可能影响包括： 1）高炉透气性变差；2）煤气利用变差；3）操作炉型不稳定导致炉况不稳定。 有利影响：料面平台更易稳定。 图2 4高炉用球团和块矿高温软化性能图3 4高炉用球团和块矿高温熔滴性能 块矿比提高对高炉顺行不利3.1 高炉输入及过程细化管控1、关注入炉原燃料质量变化、把控输入过程大型高炉冶炼周期长、异常影响惯性大操作特点，对高炉原燃料质量大型高炉冶炼周期长、异常影响惯性大操作特点，对高炉原燃料质量及稳定性提出更高要求，包括：入炉原燃料理化性能受控、质量稳定。及稳定性提出更高要求，包括：入炉原燃料理化性能受控、质量稳定。当班需要对焦

4、炭矿石关键质量参数严格把关；并结合实物质量确认及当班需要对焦炭矿石关键质量参数严格把关；并结合实物质量确认及异常取样，及时反馈，协同上道工序把控好输入源头。异常取样，及时反馈，协同上道工序把控好输入源头。确保槽位受控、原燃料称量准确、确保槽位受控、原燃料称量准确、T/H值达标、矿焦筛网筛分功能符值达标、矿焦筛网筛分功能符合要求、输入过程防大块物件入炉系统完善、探尺及溜槽角度准确等。合要求、输入过程防大块物件入炉系统完善、探尺及溜槽角度准确等。关注变化稳定过程3.1 高炉输入及过程细化管控2、高炉送风系统相关细化管理定修之前，要根据后续四个月的周期内产量计划安排、风口衬套周期磨定修之前，要根据后

5、续四个月的周期内产量计划安排、风口衬套周期磨损调查实绩，结合原燃料条件等，对风口面积进行合理选择。此外，要损调查实绩，结合原燃料条件等，对风口面积进行合理选择。此外，要根据因衬套磨损导致实际风口面积变化，对其它送风参数进行动态调整根据因衬套磨损导致实际风口面积变化，对其它送风参数进行动态调整配合，确保一个定修周期内送风制度合适。配合，确保一个定修周期内送风制度合适。送风系统关键设备功能：风温的稳定输出、湿度计计量准确及稳定控送风系统关键设备功能：风温的稳定输出、湿度计计量准确及稳定控制、送风支管支管流量计量准确、煤枪稳定耐用、喷吹稳定等。制、送风支管支管流量计量准确、煤枪稳定耐用、喷吹稳定等。

6、制度选择过程控制此外，按照出净、出匀基本原则，保证炉前出渣铁制度的稳定受控，此外，按照出净、出匀基本原则，保证炉前出渣铁制度的稳定受控，及按照设备点检定修制管理要求保持设备稳定，确保高炉稳定顺行基及按照设备点检定修制管理要求保持设备稳定，确保高炉稳定顺行基础也非常重要。础也非常重要。目的：目的：改善高炉内外部条件。改善高炉内外部条件。图4 宝钢4号高炉鼓风动能3.2 熟料率下调后操业调整1、下部制度调整2015年年11月月15日利用定修将风口面积减小，随后将风量适当下调、提高氧日利用定修将风口面积减小，随后将风量适当下调、提高氧量保持产量水平，适当控制煤气流速、下移高温区。仍维持鼓风动能在量保

7、持产量水平，适当控制煤气流速、下移高温区。仍维持鼓风动能在15000-16000 kgm/s，风速在，风速在270-280m3/min。风口回旋区长度控制在。风口回旋区长度控制在2.1m以上，风口回旋区长度所覆盖的炉缸截面积占整个炉缸截面积的以上，风口回旋区长度所覆盖的炉缸截面积占整个炉缸截面积的50%以上，以保证炉缸的活跃性。以上，以保证炉缸的活跃性。3.2 熟料率下调后操业调整2、上部制度调整 配合下部制度：配合下部制度：上部通过两头疏松、保持两股气流稳定充分，最大限度改上部通过两头疏松、保持两股气流稳定充分，最大限度改善料柱透气性；布料角度、焦炭档位维持，只是根据块矿比提高后中心气善料柱

8、透气性；布料角度、焦炭档位维持，只是根据块矿比提高后中心气流整体走弱、边缘走强变化，适当减少靠中心布矿量。流整体走弱、边缘走强变化，适当减少靠中心布矿量。控制块矿炉喉布入位置：控制块矿炉喉布入位置：通过块矿与球团矿装入槽安排并结合称量排出方通过块矿与球团矿装入槽安排并结合称量排出方式，确保炉喉布矿时，块矿尽量离开边缘、球团矿尽量离开中心。式，确保炉喉布矿时，块矿尽量离开边缘、球团矿尽量离开中心。234567333221O2345633332O改善下部透气性：改善下部透气性：1）2015年年11月前硅素基本保持在月前硅素基本保持在0.40%-0.45%之间，之间，从从11、12月稳定在月稳定在0

9、.40%，随后稳定，随后稳定控制控制在在0.40%以下以下；2）控制）控制三氧化二三氧化二铝、氧化镁含量以改善炉渣的流动性，以应对熟料率下降带来的不利影响。铝、氧化镁含量以改善炉渣的流动性，以应对熟料率下降带来的不利影响。3.2 熟料率下调后操业调整3、炉热及造渣制度稳定炉热造渣：稳定炉热造渣：稳定气流，稳定操作炉型，确保炉况顺行。稳定气流，稳定操作炉型，确保炉况顺行。表2 4高炉炉热造渣相关参数目的：稳定炉况、提升高炉适应能力目的：稳定炉况、提升高炉适应能力。3.3 顺行气流表现1、气流表现两股气流稳定充分：两股气流稳定充分：下部以风换氧降低了煤气流速，同时高温区下移；上下部以风换氧降低了煤

10、气流速，同时高温区下移；上部制度调整仍以两头疏松为主、适当疏导中心。气流最终表现上，顶温下部制度调整仍以两头疏松为主、适当疏导中心。气流最终表现上，顶温下降明显，中心、边缘气流的温度都有明显上升；降明显，中心、边缘气流的温度都有明显上升；两股气流更加充分，中心两股气流更加充分，中心气流的稳定性明显增强气流的稳定性明显增强。气流总体保持稳定受控。气流总体保持稳定受控。图5 中心及边缘气流走势图6 顶温及Z/W走势3.3 气流及顺行表现2、操作炉型表现降低熟料率后，煤气流降低熟料率后，煤气流总体总体稳定稳定受控，使得操作受控，使得操作炉型也保持稳定。炉型也保持稳定。从各段热负荷表现来看从各段热负荷

11、表现来看1-20段即炉腹炉腰操作炉型形成段即炉腹炉腰操作炉型形成区在一定范围内波动反复，区在一定范围内波动反复，20段以上总体保持稳定。炉体热负荷稳定，保段以上总体保持稳定。炉体热负荷稳定，保持持炉况顺行、相对降低燃料消耗起到了积极作用。炉况顺行、相对降低燃料消耗起到了积极作用。图7 炉体各段热负荷走势3.3 气流及顺行表现3、顺行表现炉况稳定：炉况稳定：从高炉顺行来看，从高炉顺行来看，4号高炉仍然延续开炉以来正常生产没有崩号高炉仍然延续开炉以来正常生产没有崩滑料的稳定状态滑料的稳定状态；K值上升、透气性变差，值上升、透气性变差，稳定性略有改善；稳定性略有改善；由于针对炉由于针对炉料结构变化上

12、下部制度进行了相应调整，使高温区下移、煤气流速适当下料结构变化上下部制度进行了相应调整，使高温区下移、煤气流速适当下降、气流稳定性改善，加上透气性整体变差，降、气流稳定性改善，加上透气性整体变差，最终结果最终结果煤气利用率变化不煤气利用率变化不大，仍保持大，仍保持52.0%良好水平。良好水平。图8 煤气利用率及透气性指数燃料比、煤比水平保持稳定：燃料比、煤比水平保持稳定：提高块矿部分替代球团高炉渣比变化不大；通提高块矿部分替代球团高炉渣比变化不大；通过操业优化和调整，高炉煤气利用、炉体热负荷总体保持稳定，因此高炉的过操业优化和调整，高炉煤气利用、炉体热负荷总体保持稳定，因此高炉的燃料消耗水平也总体保持稳定，燃料消耗水平也总体保持稳定，燃料比基本保持在燃料比基本保持在480 kg/t-p水平。高炉产水平。高炉产量规模基本稳定的条件下，大幅用精块矿代替单价较高的球团矿而煤比指标、量规模基本稳定的条件下，大幅用精块矿代替单价较高的球团矿而煤比指标、燃料消耗水平保持稳定，必然带来吨铁成本明显下降。燃料消耗水平保持稳定，必然带来吨铁成本明显下降。表3 4高炉提高块矿比后指标运行实绩1、在当前条件下，大型高炉冶炼操作要想进一步