依托科學(xué)管理實(shí)現(xiàn)高爐穩(wěn)定順行

郭 瓊

（中冶京誠工程技術(shù)有限公司，北京 100176）

高爐的穩(wěn)定順行對于提升產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率有著積極的影響。高爐在生產(chǎn)過程中對于爐頂布料的控制要求比較高，同時對于爐溫、原材料也有一定的標(biāo)準(zhǔn)。近幾年，可供大型高爐使用的優(yōu)質(zhì)原料越來越少，出現(xiàn)了原料緊張的狀態(tài)，也對企業(yè)的發(fā)展帶來了不穩(wěn)定因素。為了更好地應(yīng)對社會發(fā)展的變化，企業(yè)需要根據(jù)自身的發(fā)展現(xiàn)狀采取科學(xué)的管理方式，從而實(shí)現(xiàn)低碳、穩(wěn)定的生產(chǎn)模式，進(jìn)一步提高安全生產(chǎn)的效率。

1 高爐穩(wěn)定順行的必要性

高爐在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要實(shí)現(xiàn)二十四小時連續(xù)生產(chǎn)，這樣才能更好地維持整個公司的生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行。如果高爐生產(chǎn)不穩(wěn)定，將會影響公司生產(chǎn)管理的連續(xù)性，并且會對公司采購部門與物流部門工作的開展帶來嚴(yán)重的影響。高爐生產(chǎn)的系統(tǒng)比較龐大且復(fù)雜，如果出現(xiàn)一處故障，將會破壞高爐穩(wěn)定順行的生產(chǎn)，可能會出現(xiàn)減風(fēng)，嚴(yán)重的會出現(xiàn)休風(fēng)情況，從而會對高爐內(nèi)氣流的分布造成破壞，帶來減產(chǎn)的效果，這樣會直接影響公司的銷售計(jì)劃和業(yè)績[1]。如果公司銷售困難，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂粕a(chǎn)效能，確保生產(chǎn)力與實(shí)際銷售能力一致，從而提高公司的經(jīng)濟(jì)效益。高爐穩(wěn)定順行的主要目的是增加企業(yè)的價值，注重對原燃料的管理，能夠?yàn)槠涮峁└咝У耐庠诒ＷC，并延長其使用的時間。合理地控制高爐生產(chǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)，能夠加快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，綜合控制各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值。在實(shí)際生產(chǎn)中想要實(shí)現(xiàn)高爐生產(chǎn)的長期穩(wěn)定順行，需要建立科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采取必要的管理方式，才能提高生產(chǎn)的水平。

2 高爐穩(wěn)定順行的標(biāo)志、條件和要素

第一，高爐穩(wěn)定順行的標(biāo)志。①能夠準(zhǔn)確地反映爐內(nèi)的狀態(tài)，風(fēng)量、風(fēng)壓穩(wěn)定，數(shù)值在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，下料平均順暢，并且速度也在規(guī)定區(qū)間內(nèi)；②監(jiān)測爐體各部位的溫度、壓力穩(wěn)定性等情況，專門的煤氣要在所要求的狀態(tài)；③高爐遇到休風(fēng)時不會出現(xiàn)掉渣的現(xiàn)象，并在休風(fēng)后能比較快速地達(dá)到規(guī)定問題；④產(chǎn)量、燃料以及出金質(zhì)量波動幅度小，能夠按日完成任務(wù)，提供燃料的利用率較高，保證指標(biāo)與生產(chǎn)條件相符合。

第二，高爐穩(wěn)定順行的條件。①高爐外觀爐型合理，并且整體性強(qiáng)，爐內(nèi)煤氣流的分布比較合理，這是高爐工作人員的核心任務(wù)；②高爐的整體工作效率良好；③原材料的價格和質(zhì)量能夠很好地滿足高爐冶煉的需求；④供上料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠滿足高爐的煉制要求；⑤送風(fēng)、噴吹等能夠符合實(shí)際的應(yīng)用，并且冷卻系統(tǒng)工作沒有異常，無損壞或漏水的現(xiàn)象；⑥滿足高爐生產(chǎn)的技術(shù)方針，能夠通過爐型匹配合適的原燃料，并保證生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高效合理；⑦高爐工作人員在日常工作中，具有靈敏的操作性和反應(yīng)力，能夠?qū)惓Ｊ鹿氏麥缭诿妊康臓顟B(tài)中，從而能減少公司的損失。

第三，高爐穩(wěn)定順行的要素。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，想要高爐實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定順行的狀態(tài)，需要保證原燃料、裝備以及治理和操作技術(shù)三大要素。其中原燃料與裝備屬于硬件因素，而治理和操作技術(shù)則是屬于軟件因素，三者相互配合能夠達(dá)到良好的運(yùn)行狀態(tài)。另外，還需要結(jié)合高爐的廠情、礦情和爐情，制定符合實(shí)際生產(chǎn)需求的方案，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定順行的要求。

3 現(xiàn)階段高爐中易出現(xiàn)的異常情況

高爐順行在實(shí)際生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位，但結(jié)合我國發(fā)展現(xiàn)狀來看，高爐順行還存在著較大問題。高爐穩(wěn)定與否由多種因素決定，一旦原材料的物理性能發(fā)生變化，就會對高爐的順行產(chǎn)生不利影響。除此之外，化學(xué)性能的變化或高爐爐缸工作狀況不佳也會使高爐運(yùn)行過程中出現(xiàn)波動等失常狀況，還需要注意的是，若爐料出現(xiàn)下降的情況，也會在一定程度上破壞高爐的穩(wěn)定順行。高爐的運(yùn)行狀況直接影響著鐵水的生產(chǎn)，如高爐的異常運(yùn)行遲遲得不到解決，異常情況就會向更嚴(yán)重的地步發(fā)展，當(dāng)異常嚴(yán)重程度超出了高爐控制范圍，那么就會出現(xiàn)鐵水產(chǎn)量下降的情況，甚至使生產(chǎn)出的鐵水質(zhì)量也受到影響。這不僅給企業(yè)造成較大損失，嚴(yán)重時還可能導(dǎo)致企業(yè)的口碑下滑。由此可見，按時對高爐爐況進(jìn)行觀測有助于相關(guān)單位及時發(fā)現(xiàn)高爐運(yùn)行異常狀況，在一定程度上為高爐順行提供保障。高爐冶煉工程需要耗費(fèi)大量的時間，同時還具有熱慣性較大的特征，在此影響下，高爐冶煉可能由穩(wěn)定順行慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)楫惓Ｇ闆r。這一轉(zhuǎn)化過程并不是無規(guī)律可尋的，多數(shù)高爐異常情況出現(xiàn)前都會有一些預(yù)兆，這些預(yù)兆能從高爐操作參數(shù)的變化中反映出來。這就要求管理人員對高爐操作變化參數(shù)進(jìn)行觀察，分析其變化規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)異常情況出現(xiàn)的預(yù)兆，并采取針對性措施，從而有效預(yù)防高爐異常爐況給生產(chǎn)帶來的影響，或在一定程度上減輕高爐異常爐況給企業(yè)造成的損失，

高爐爐況受多方面因素影響，很多原因都能導(dǎo)致爐況出現(xiàn)異常，雖然爐況異常的表現(xiàn)形式各不相同，但從整體上看還是能由兩大類型概況：煤氣流分布失常是最為常見的爐況異常情況，由于高爐邊緣氣流過分發(fā)展，從而導(dǎo)致了高爐內(nèi)爐料偏行或管道行程的情況，中心氣流過分發(fā)展同理，也會引起煤氣流分布失常的情況出現(xiàn)。這類異常情況會導(dǎo)致爐溫不穩(wěn)定，也有可能出現(xiàn)下料不順的情況，若異常過于嚴(yán)重，還會引起爐涼，甚至給頑固懸料與爐缸凍結(jié)或結(jié)瘤等重大事故埋下隱患。另一類則被稱為熱制度失常，這種情況下比較容易出現(xiàn)爐涼或爐熱的異常狀況。

4 科學(xué)管理實(shí)現(xiàn)高爐穩(wěn)定順行的措施

4.1 確保爐料質(zhì)量

4.1.1 優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)

高爐生產(chǎn)過程中，工作人員的操作方式對其問穩(wěn)定有著較大的影響。高爐工長操作要求需要將穩(wěn)定順行放在操作的第一位，這樣才能實(shí)現(xiàn)良好的生產(chǎn)指標(biāo)，保證公司的經(jīng)濟(jì)效益最大化。因此，在此過程中需要選擇合適的爐料結(jié)構(gòu)，確保其性能符合要求[2]。根據(jù)高爐實(shí)際的產(chǎn)能結(jié)合所能提供的產(chǎn)能保障，選擇對應(yīng)的爐料結(jié)構(gòu)形式，并對其進(jìn)行穩(wěn)定。工作人員要合理地使用爐料，或者最佳的經(jīng)濟(jì)效益，保證其穩(wěn)定性，當(dāng)遇到異常情況時，能夠采取必要的措施，這樣能避免引起爐內(nèi)結(jié)構(gòu)的波動，爐料穩(wěn)定性較高。例如，當(dāng)進(jìn)行停爐之前，對于不同的爐內(nèi)環(huán)境，選擇相應(yīng)的方式，保證爐料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并在合理配料的基礎(chǔ)上，最大限度地滿足降本需求，穩(wěn)定爐內(nèi)質(zhì)量。

4.1.2 提高燒礦質(zhì)量

燒結(jié)礦是高爐爐料的主要組成部分，一般情況下燒結(jié)礦是由生產(chǎn)工廠直接管理的。要想切實(shí)提高燒結(jié)礦的質(zhì)量，需要管理人員結(jié)合企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)狀況，對燒結(jié)礦含粉率和堿度一級品率進(jìn)行嚴(yán)格把控。降低燒結(jié)礦含粉率能使高爐上方的氣流趨于穩(wěn)定，有利于推動高爐順行，也為小粒度燒奠定良好的基礎(chǔ)，從而降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)發(fā)展提供助力。而堿度一品率的提升則能為造渣制度的穩(wěn)定提供有效保障，兩種指標(biāo)的綜合進(jìn)步與發(fā)展能讓高爐爐況更加穩(wěn)定。

4.1.3 有效控制有害元素負(fù)荷

隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，行業(yè)間的競爭也越發(fā)激烈，一些冶金企業(yè)爭相采購低價原料，并提高了對固態(tài)廢物的回收利用程度，因此也增加了高爐生產(chǎn)中的有害元素。硅、鋁、磷等有害元素不利于高爐的穩(wěn)定順行，而堿和鋅等微量有害元素還會給高爐生產(chǎn)帶來更大的影響。高爐生產(chǎn)中鋅含量過高容易引起爐頂上升管淤積堵塞，不利于爐內(nèi)氣體的合理分布。因此各企業(yè)應(yīng)當(dāng)對爐料進(jìn)行管控，制定相關(guān)的有害元素控制標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制高爐生產(chǎn)中堿與鋅元素的負(fù)荷情況。同時還可以使用轉(zhuǎn)體爐脫鋅技術(shù)，從攝入量方面把控有害元素，為高爐穩(wěn)定順行減少了干擾。

4.1.4 穩(wěn)定焦炭品種

焦炭在高爐生產(chǎn)中扮演著重要角色，可以說焦炭就是高爐的“脊梁”，現(xiàn)如今，國內(nèi)的冶金企業(yè)正值發(fā)展時期，其常使用的焦炭品種多達(dá)28家。不同品種焦炭的含粉量與含水量存在較大差異，粒度及化學(xué)成分也各不相同，這也會導(dǎo)致焦炭的冷熱態(tài)冶金性能出現(xiàn)較大波動，給高爐順行增加了困難。因此相關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)對焦炭質(zhì)量進(jìn)行較為嚴(yán)格的檢驗(yàn)，慎重選擇焦炭品種，將焦炭的供應(yīng)商家控制在五家以內(nèi)。如選定商家有企業(yè)參股或控股，管理部門還需派駐專家組以嚴(yán)格監(jiān)控焦炭質(zhì)量。焦炭質(zhì)量得到保證，高爐的穩(wěn)定順行的實(shí)現(xiàn)也更容易。

4.2 高爐運(yùn)作方面

4.2.1 堅(jiān)持高產(chǎn)低耗原則

優(yōu)化經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)是確保高爐穩(wěn)定順行的根本目的，相關(guān)管理部門要明確這一點(diǎn)，才能促使高爐生產(chǎn)為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。加強(qiáng)對高爐原燃料的管理力能為高爐的穩(wěn)定順行奠定良好基礎(chǔ)，在減少高爐生產(chǎn)能源消耗的同時，有效提高鐵水的產(chǎn)量，還能減少對高爐的損耗，延長其使用年限。但需要注意的是，若高爐擁有順行長壽的特點(diǎn)，卻要消耗大量的能源，生產(chǎn)效率也較為低下，那么他的順行等級依然很低。這就要求管理人員要嚴(yán)格把控高爐順行與生產(chǎn)指標(biāo)的聯(lián)系，確保指標(biāo)與生產(chǎn)條件擁有高度匹配性。

4.2.2 采取固定的風(fēng)溫與風(fēng)量

選擇固定風(fēng)溫的方式，能夠降低高爐燃燒材料比例，提高煤氣的利用率，能夠保證高爐熱制度穩(wěn)定性[3]。只有其處在穩(wěn)定順行的狀態(tài)中，才能保證熱制度的穩(wěn)定，進(jìn)而能避免出現(xiàn)高燃料。另外，一些企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)看到高爐處在穩(wěn)定狀態(tài)，想要增加生產(chǎn)的效率，因此會使用增加風(fēng)量的方式提高效率，這樣不僅會出現(xiàn)風(fēng)壓不穩(wěn)、料尺不全的情況，還會有滑尺的情況出現(xiàn)，長此以往，會造成大管道的異常，此時進(jìn)行處理將會為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，使生產(chǎn)處在大起大落的狀態(tài)，無法達(dá)到穩(wěn)定。為了避免出現(xiàn)這種狀況，要將風(fēng)量控制在穩(wěn)定范圍中，采取科學(xué)的方式，達(dá)到穩(wěn)定順行的目標(biāo)。

4.2.3 合理化操作模式

高爐生產(chǎn)中可能會出現(xiàn)高爐爐型損壞的現(xiàn)象，這會引起爐內(nèi)塌磚以及渣皮剝落等情況，面對這種情況，需要使用與其相適應(yīng)的操作模式，才能保障高爐的穩(wěn)定順行。這就要求管理人員除固有的模式之外，還要在高爐生產(chǎn)過程中針對特殊情況建立起不同的操作模式。實(shí)際生產(chǎn)過程中，相關(guān)工作人員可以對爐各層冷卻水的水溫差與熱流強(qiáng)度做檢測分析，并結(jié)合高爐耐火磚的材質(zhì)進(jìn)行綜合考慮，從而為各部位制定適宜的標(biāo)準(zhǔn)。如順行過程中出現(xiàn)差異，還要及時對差異原因進(jìn)行分析，避免對高爐順行造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。

4.2.4 建立高爐運(yùn)行預(yù)報系統(tǒng)

合格的高爐工作人員，會將事故及時進(jìn)行處理，在萌芽中得到控制，從而實(shí)現(xiàn)高爐長期穩(wěn)定順行。爐長工作人員不僅要有專業(yè)的高爐操作經(jīng)驗(yàn)，還要具備扎實(shí)的冶煉技術(shù)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并制定預(yù)報系統(tǒng)。生產(chǎn)組織人員要充分了解爐料的市場發(fā)展前景，及時采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。當(dāng)高爐頻繁出管道、塌料等問題后，應(yīng)立即進(jìn)行處理，才能保證運(yùn)行的順暢性。如果高爐爐料中的有害雜質(zhì)含量較多，入爐后將會影響爐墻的厚度，為其正常的生產(chǎn)和運(yùn)行帶來不良的影響。公司需要以順行為根本，嚴(yán)格按照壓差進(jìn)行操作，監(jiān)視風(fēng)壓的變化和趨勢，減少影響穩(wěn)定順行的因素。

4.3 爐況管理方面

4.3.1 注重工藝設(shè)備的管理

布料溜槽是控制高爐精確度的關(guān)鍵設(shè)備，可以根據(jù)自身的需求進(jìn)行改進(jìn)[4]。一般情況下，需要在溜槽使用達(dá)到規(guī)定時間后，調(diào)整布料的角度，并在換新后重新調(diào)整回來，保持整體布料的軌跡運(yùn)行的穩(wěn)定性。當(dāng)溜槽磨損到達(dá)一定程度后，如果調(diào)節(jié)角度沒有實(shí)際效果，就需要更換新的溜槽。一般情況下，溜槽的使用時間為8個月，因此需要對這些關(guān)鍵的設(shè)備定期進(jìn)行檢查，并標(biāo)記好使用的時間與更換周期，方便進(jìn)行管理，能有效地避免因?yàn)榱锊蹎栴}，影響爐況的穩(wěn)定性。

4.3.2 制定特殊爐況的恢復(fù)和處理

高爐工作的環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，能夠影響其穩(wěn)定性的因素比較多，因此會出現(xiàn)爐況波動的情況。在控制爐況波動的基礎(chǔ)上，對其出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行處理，是實(shí)現(xiàn)高爐穩(wěn)定長期工作的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)更好的生產(chǎn)指標(biāo)，高爐生產(chǎn)過程中需要采取相對抑制邊緣的方式，當(dāng)原燃料條件等出現(xiàn)波動時，高爐的抵抗能力就會下降，波動的可能性增大，因此在波動產(chǎn)生的初期要對其進(jìn)行處理，一旦猶豫將會失去爐況調(diào)節(jié)的主動權(quán)，從而陷入被動的狀態(tài)，時間一長就會導(dǎo)致爐況無法恢復(fù)到正常狀態(tài)。公司中可以對管道處理進(jìn)行必要的管控，提前制定相應(yīng)的對策，從而能在發(fā)生異常的第一時間，采取正確的措施，恢復(fù)爐內(nèi)的正常狀態(tài)。

4.3.3 高爐日常維修和檢查

在高爐正常工作過程中，需要加強(qiáng)對其檢查力度，才能及時地掌握爐況內(nèi)的狀況。高爐檢查的力度和標(biāo)準(zhǔn)需要具有明確的規(guī)定，這樣才能為其穩(wěn)定順行奠定良好的基礎(chǔ)，并且要長期堅(jiān)持。高爐定期檢查能夠?qū)t況的順行程度進(jìn)行量化表達(dá)，確定順行指數(shù)。將影響爐況順行的因素進(jìn)行分類管理，并重點(diǎn)關(guān)注發(fā)生頻率較高的引導(dǎo)，及時地對爐況變化進(jìn)行了解，掌握其發(fā)展的趨勢和苗頭，將不利于爐況穩(wěn)定發(fā)展的因素扼殺在搖籃中[5]。如連續(xù)的爐頂溫度低或者是原料使用的比較快，導(dǎo)致爐況出現(xiàn)波動和問題，需要對爐腰部的水溫進(jìn)行控制，從而觀察爐型的變化。

4.3.4 提高中控室管理力度

高爐生產(chǎn)企業(yè)還需要加強(qiáng)對中控室的管理力度，并對高爐中控室的工作人員定時進(jìn)行工作考核，同時還需監(jiān)控高爐工長或爐長的工作動態(tài)，以此做績效分析，促進(jìn)生產(chǎn)員工間的良性競爭，這不僅能讓生產(chǎn)員工的工作態(tài)度更加積極，一定程度上也能推動高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定順行。

4.3.5 制定高爐人員管理標(biāo)準(zhǔn)

為了更好地維持爐況的正常運(yùn)行，需要對各級的爐況管理和工作人員制定明確的權(quán)責(zé)，規(guī)范出現(xiàn)問題后的處理方式，保證相關(guān)部門能夠?qū)崿F(xiàn)積極的配合，進(jìn)而高效的處理爐況，有利于縮短爐況的波動時間，降低公司的損失。同時，加強(qiáng)對爐況中控室的管理，制定科學(xué)的績效考核，使其形成良性競爭，從而為促進(jìn)高爐穩(wěn)定順行有積極的影響。

5 結(jié)語

綜上所述，我國的高爐發(fā)展比較快速，相應(yīng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、低耗以及環(huán)保的目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上需要注重高爐穩(wěn)定順行。因此，各公司可以依據(jù)自己實(shí)際生產(chǎn)的需求，對生產(chǎn)管理制定精細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)，控制爐料的結(jié)構(gòu)、注重工藝設(shè)備的管理并完善日常維修與檢查工作，從而實(shí)現(xiàn)低燃料、高效率的生產(chǎn)業(yè)績。