布料調(diào)整在爐況失常處理上的運(yùn)用實(shí)踐

趙麗華

（山鋼股份萊蕪分公司生產(chǎn)管理部，山東 濟(jì)南271104）

1 前言

近年來，隨著原燃料質(zhì)量的持續(xù)下降，萊鋼型鋼高爐原有料制和操作參數(shù)難以適應(yīng)爐況變化，導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)爐墻結(jié)厚、壓差高、透氣性指數(shù)偏低甚至懸料等不良現(xiàn)象。在深入分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，萊鋼型鋼高爐采用以疏松邊緣、適當(dāng)抑制中心、減少礦焦角差等布料制度調(diào)整，最終較好地適應(yīng)了當(dāng)前的冶煉條件，爐況穩(wěn)定性顯著提高。

2 爐況失?，F(xiàn)狀

萊鋼型鋼1 880 m3高爐于2018年大修進(jìn)入二代爐役后，生產(chǎn)穩(wěn)定順行。2019年第一季度后，隨著環(huán)保限產(chǎn)、裝備升級(jí)改造等影響，原燃料質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，尤其是焦炭供應(yīng)短缺，由自產(chǎn)焦80%＋外購焦20%過渡到自產(chǎn)焦60%＋外購焦40%，且外購焦質(zhì)量遠(yuǎn)低于自產(chǎn)焦標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致爐況逐漸失常。2019年主要外購焦與自產(chǎn)焦質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 主要外購焦品種與自產(chǎn)焦冷、熱態(tài)典型性指標(biāo) %

長期以來，萊鋼高爐的操作思路是低品位、大渣比，對(duì)高爐熱量、操作者水平的要求較高，因此焦炭質(zhì)量劣化對(duì)高爐爐況影響是全方面的。之前大礦批、中心發(fā)展型料制越發(fā)地難以適應(yīng)，導(dǎo)致壓差升高、透氣差、邊緣局部管道頻出、爐墻結(jié)厚等。

3 料制調(diào)整方向分析

1）爐墻結(jié)厚分析。爐墻結(jié)厚的根本原因在于兩股氣流分布不合理，邊緣氣流弱，即煤氣流帶來的熱量和還原氣氛不足，導(dǎo)致邊緣的軟熔過程不穩(wěn)定。其次，邊緣不透氣性也造成了氣流通道受阻，典型的就是小管道氣流頻出，且無方向性。

2）中心氣流分析。之前高爐采取的是中心加焦和發(fā)展中心的操作思路。在前期高爐失常處理中，一直通過增加附加焦來引導(dǎo)和增強(qiáng)中心氣流，中心氣流長期寬而散，沒有達(dá)到預(yù)期效果：一是煤氣通路沒有打開，中心氣流旺盛代表絕大多數(shù)煤氣流和熱量沿中心逃逸，邊緣進(jìn)一步向涼，加劇了爐墻結(jié)厚；二是長期附加焦炭，導(dǎo)致中心死焦堆積越來愈大，使?fàn)t缸有效工作容積進(jìn)一步縮小，引起爐缸堆積［1］；三是煤氣利用率持續(xù)降低，高爐消耗居高不下。

3）高壓差分析。在高壓差的制約下，風(fēng)量、煤量等調(diào)劑手段都無法實(shí)施，所以應(yīng)首先解決高壓差，關(guān)鍵還是在于料柱的透氣性改善，從這個(gè)角度出發(fā)，發(fā)展邊緣氣流勢(shì)在必行。另外長期的高壓差使?fàn)t缸壓力劇增，導(dǎo)致死料柱壓實(shí)，極大延緩了焦炭置換速度，對(duì)恢復(fù)爐況非常不利。

4）上部調(diào)整與下部調(diào)整的關(guān)系。爐況失常必然會(huì)帶來爐缸堆積。前期通過螢石、錳礦等進(jìn)行洗爐作業(yè)，效果不明顯。分析原因：一是洗爐料低熔點(diǎn)特性造成爐缸熱量下降，洗后引發(fā)二次堆積；二是上部沒有處理好，結(jié)厚和崩料頻發(fā)，時(shí)刻為爐缸堆積提供了發(fā)展條件，因此不治理上部氣流而單純洗爐是本末倒置。

4 調(diào)整措施及效果

4.1 料制調(diào)整思路

基于以上分析，在布料調(diào)整方面確定以下幾點(diǎn)方向：1）減輕各檔焦炭負(fù)荷。2）邊緣錯(cuò)檔布料改為同檔布料，發(fā)展環(huán)形邊緣氣流。3）適當(dāng)抑制中心，取消中心附加焦，有附加焦時(shí)改為正常多環(huán)布料。4）用邊緣氣流沖刷爐墻結(jié)厚，最終通過形成完整的環(huán)狀氣流帶，杜絕結(jié)厚發(fā)生。5）適當(dāng)降低頂壓，配合氣流分布，降低下部壓差。6）暫停洗爐。

4.2 料制調(diào)整過程

根據(jù)調(diào)整思路，分幾次逐步進(jìn)行。調(diào)整前平均礦焦角差由1.22°減到了-0.20°。邊緣由單獨(dú)礦改為單獨(dú)焦，以適應(yīng)發(fā)展邊緣的要求。料制調(diào)整統(tǒng)計(jì)如表2所示。

表2 料制調(diào)整統(tǒng)計(jì)

4.3 出鐵控制

1）縮短鐵間隔，實(shí)施零間隔出鐵。2）及時(shí)減風(fēng)，控制壓差。憋鐵狀態(tài)未消除前，高爐嚴(yán)禁加風(fēng)。3）加強(qiáng)鐵水溫度控制，高溫是保證爐渣流動(dòng)性的前提和基礎(chǔ)，要求堵頭溫度＞1 510℃。

4.4 頂壓控制

頂壓風(fēng)量比（頂壓/風(fēng)量）由原來的0.050 kPa/m3降到0.045～0.048 kPa/m3，根據(jù)風(fēng)量壓差的接受程度調(diào)整。

4.5 調(diào)整效果

1）經(jīng)過一段時(shí)期的調(diào)整，高爐壓差有效降低，透氣性指數(shù)24～25，風(fēng)量恢復(fù)至正常水平。2）煤氣利用保持在48%左右，焦比由380 kg/t降到350 kg/t左右，燃料比520～525 kg/t，平均爐溫［Si］0.45%。3）爐前結(jié)厚基本不再發(fā)生，邊緣可見環(huán)形氣流。4）爐缸堆積現(xiàn)象自然消除，出鐵時(shí)間穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

5 結(jié)語

1）在處理爐況過程中，首先要對(duì)原因有清晰地判斷，措施要有力到位。料制的調(diào)整以原燃料條件和爐況表現(xiàn)為基礎(chǔ)，任何一個(gè)料制不是萬能的，同時(shí)出現(xiàn)上下部問題時(shí)，應(yīng)以上部氣流為先。爐缸解決的條件是風(fēng)量、風(fēng)速、動(dòng)能，有了這些條件，爐缸問題自然就會(huì)解決。

2）在追求經(jīng)濟(jì)指標(biāo)階段，因?yàn)橛辛己玫脑蠗l件支撐，高爐的操作偏向大礦比、高煤氣利用、高頂壓等強(qiáng)化冶煉操作。在原燃料質(zhì)量劣化的時(shí)期，就要以保證穩(wěn)定順行為主，以減少爐況波動(dòng)帶來穩(wěn)定效益，抵充部分經(jīng)濟(jì)指標(biāo)帶來的成本壓力，否則一味追求高指標(biāo)而不顧基礎(chǔ)條件得不償失。