柳鋼1號(hào)高爐在貧化原燃料條件下的高產(chǎn)低耗生產(chǎn)實(shí)踐

雷發(fā)榮 黃金堂 鐘 波 國(guó)志華 袁武均 勞成鵬

(柳州鋼鐵股份有限公司煉鐵廠)

柳鋼1號(hào)A高爐有效容積1 500 m3，設(shè)有22個(gè)風(fēng)口，2個(gè)鐵口，陶瓷杯爐缸。該高爐系統(tǒng)主要包括：高爐本體采用三段式銅冷卻壁和爐身鋼冷卻壁的薄壁爐襯技術(shù)，軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，國(guó)產(chǎn)PW標(biāo)準(zhǔn)型串罐式無(wú)料鐘爐頂、雙均排壓系統(tǒng)，皮帶輸送機(jī)上料，軸流式鼓風(fēng)機(jī)，4座大型頂燃球式熱風(fēng)爐，傳統(tǒng)的水沖渣工藝和全干法除塵等。1號(hào)A高爐2009年10月擴(kuò)容中修，投產(chǎn)已達(dá)11年，后期爐役設(shè)備老化、熱風(fēng)爐風(fēng)溫低和自產(chǎn)焦不夠吃制約高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的改善。文章總結(jié)了柳鋼1號(hào)A高爐在貧化原燃料條件下，通過(guò)加強(qiáng)入爐原燃料質(zhì)量管理，設(shè)備零故障攻關(guān)，大風(fēng)量、高富氧冶煉技術(shù)，大角度、大角差、半中心加焦布料，大批重，精準(zhǔn)布料技術(shù)，低硅穩(wěn)硅操作，量化爐前管理等措施，抓住了高爐生產(chǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，生鐵年產(chǎn)量161.8萬(wàn)t，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

1 高爐原燃料質(zhì)量情況

1.1 焦炭質(zhì)量

由于自產(chǎn)焦不夠，1號(hào)A高爐長(zhǎng)期配用外購(gòu)焦，2020年受疫情影響采購(gòu)優(yōu)質(zhì)焦炭困難，焦炭質(zhì)量波動(dòng)較大。干熄焦?fàn)t輪流檢修，期間焦炭全水熄，高爐配用外購(gòu)焦的同時(shí)，還要配用水焦。2020年1號(hào)A高爐水焦、外購(gòu)焦平均配用量33.2%，最高配用量達(dá)80%，焦炭質(zhì)量長(zhǎng)期波動(dòng)，影響高爐產(chǎn)能釋放和指標(biāo)優(yōu)化，焦炭質(zhì)量指標(biāo)平均值見(jiàn)表1。

表1 焦炭質(zhì)量指標(biāo)平均值 %

1.2 燒結(jié)礦質(zhì)量

2020年燒結(jié)礦SiO2含量偏高，導(dǎo)致品位偏低；燒結(jié)礦堿度R波動(dòng)大，燒結(jié)檢修前為了平衡燒結(jié)礦使用量，上調(diào)堿度，造成爐料結(jié)構(gòu)大幅度波動(dòng)；燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)偏低，冷強(qiáng)度穩(wěn)定性欠佳。為了保證燒結(jié)礦有一定的冷強(qiáng)度，高爐要求燒結(jié)礦FeO含量底線控制在8.5%～9.5%，燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)平均值見(jiàn)表2。

表2 燒結(jié)礦質(zhì)量指標(biāo)平均值

1.3 球團(tuán)質(zhì)量

2020年球團(tuán)礦質(zhì)量較穩(wěn)定，平均品位63.6%，具體情況見(jiàn)表3。

表3 球團(tuán)質(zhì)量指標(biāo)平均值

1.4 噴吹煤粉質(zhì)量

2020年柳鋼主要噴吹煤有進(jìn)口貧瘦煤、混合煤和無(wú)煙煤。進(jìn)口貧瘦煤灰分較低(8.0%～11.0%)，固定碳較高(76%～80%)，發(fā)熱值高；無(wú)煙煤灰分較高(12.0%～14.5%)，發(fā)熱值偏低；混合煤灰分居中(10.0%～13.0%)，固定碳偏低(74%～78%)，發(fā)熱值偏低。無(wú)煙煤、混合煤質(zhì)量波動(dòng)較大，由于進(jìn)口煤采購(gòu)量有限，進(jìn)口煤配比在0%～50%之間動(dòng)態(tài)調(diào)整。2020年1號(hào)A高爐噴吹煤粉發(fā)熱值波動(dòng)大，2020年3月進(jìn)口煤配用量為0%，發(fā)熱值降至24 733.37 kJ/kg，噴吹煤粉質(zhì)量情況見(jiàn)表4。

表4 噴吹煤粉質(zhì)量指標(biāo)平均值

1.5 塊礦質(zhì)量

柳鋼使用天然鐵礦石有國(guó)內(nèi)礦、澳礦、巴西礦、伊朗礦、南非礦、越南礦，通過(guò)優(yōu)化均勻配礦后入爐，2020年塊礦品位波動(dòng)較大，其平均值見(jiàn)表5。

表5 塊礦質(zhì)量指標(biāo)平均值 %

1.6 入爐原燃料有害元素

2020年入爐原燃料有害元素控制在底線范圍內(nèi)，主要是硫負(fù)荷和堿負(fù)荷波動(dòng)較大，其平均值見(jiàn)表6。

表6 入爐原燃料有害元素負(fù)荷 kg/t

2 高產(chǎn)低耗生產(chǎn)的措施

2.1 加強(qiáng)原燃料質(zhì)量管理

(1)加強(qiáng)原燃料檢測(cè)工作

原燃料是高爐冶煉物質(zhì)基礎(chǔ)，提高原燃料管理水平是高爐高效穩(wěn)定生產(chǎn)的保障。按《高爐原燃料管理制度》的要求繼續(xù)抓好原燃料管理工作，加強(qiáng)原燃料質(zhì)量檢測(cè)，為以后爐料條件變化可能引起的爐況變化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

①焦炭檢測(cè)。焦炭常規(guī)全分析每班由焦化廠提供，可通過(guò)柳鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)查詢；技術(shù)科每周對(duì)每座焦?fàn)t的焦炭做一次熱性能分析，并將結(jié)果報(bào)廠調(diào)度室，由調(diào)度室報(bào)給高爐；生產(chǎn)的高爐每?jī)尚r(shí)對(duì)其槽下焦炭做一次水分分析。

②燒結(jié)礦檢測(cè)。燒結(jié)礦常規(guī)全分析、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度等每班由燒結(jié)廠提供，可通過(guò)柳鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)查詢；技術(shù)科每周對(duì)每臺(tái)燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)礦做一次低溫還原粉化率檢測(cè)，并將結(jié)果報(bào)廠調(diào)度室，由調(diào)度室報(bào)給高爐；技術(shù)科清稱班每班對(duì)燒結(jié)礦粒度組成進(jìn)行監(jiān)測(cè)，供料車間當(dāng)班皮帶工配合，測(cè)定結(jié)果由清稱班分別報(bào)給廠調(diào)度室和各高爐車間；化驗(yàn)室每班對(duì)每臺(tái)燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)礦堿度進(jìn)行檢測(cè)，清稱班負(fù)責(zé)取樣，檢測(cè)結(jié)果由化驗(yàn)室輸入柳鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)；技術(shù)科每周對(duì)每臺(tái)燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)礦質(zhì)量(物理和化學(xué)性能)進(jìn)行一次抽查，并將結(jié)果報(bào)廠調(diào)度室和科領(lǐng)導(dǎo)，由調(diào)度室報(bào)給高爐。

③球團(tuán)礦檢測(cè)。球團(tuán)礦常規(guī)全分析、抗壓強(qiáng)度、篩分指數(shù)等由燒結(jié)廠提供，可通過(guò)公司生產(chǎn)管理系統(tǒng)查詢；技術(shù)科每周對(duì)球團(tuán)礦質(zhì)量(物理和化學(xué)性能)進(jìn)行抽查，并將結(jié)果報(bào)廠調(diào)度室和科領(lǐng)導(dǎo)，由調(diào)度室報(bào)給高爐。

④塊礦和鋼渣檢測(cè)。準(zhǔn)備車間化驗(yàn)室每周對(duì)每種塊礦和鋼渣取樣，做一次常規(guī)分析，結(jié)果輸入柳鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

⑤噴吹煤粉檢測(cè)。進(jìn)廠原煤的水分分析由準(zhǔn)備車間化驗(yàn)室檢測(cè)，每天一次，結(jié)果輸入柳鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)；新進(jìn)廠的原煤由技術(shù)科負(fù)責(zé)檢測(cè)其可磨性指數(shù)，并報(bào)給噴吹車間和公司物質(zhì)部，可磨性指數(shù)<80%可建議公司停止采購(gòu)； 混合噴吹煤粉全分析以及煤粉粒度組成由化驗(yàn)室檢測(cè)分析，每天一次，結(jié)果輸入柳鋼生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

(2)焦炭、燒結(jié)礦留樣管理

為了有效地監(jiān)控焦炭、燒結(jié)礦的實(shí)物質(zhì)量，提高高爐應(yīng)對(duì)原燃料質(zhì)量變化能力，廠部決定對(duì)焦炭、燒結(jié)礦進(jìn)行留樣管理，要求高爐車間按班自行在高爐槽下系統(tǒng)進(jìn)行取樣并保留。高爐留樣桶置放于高爐值班室附近，擺放整齊有序、并標(biāo)識(shí)管理牌，最好放置于顯眼處(一般放在出鐵場(chǎng)，盡量與渣鐵留存樣放置于一個(gè)地方)，易于高爐操作人員和管理人員查看、對(duì)比。每個(gè)樣留存三天，各留樣桶依次循環(huán)使用，每次取桶時(shí)，把料倒回上料皮帶進(jìn)行回收，杜絕浪費(fèi)。

(3)混焦使用管理

焦化廠經(jīng)過(guò)近幾年的技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了全干法熄焦生產(chǎn)。受全干法熄焦工藝影響，系統(tǒng)每年都要進(jìn)行檢修。在檢修或發(fā)生突發(fā)事故時(shí)，由干法熄焦改水法熄焦，造成焦炭質(zhì)量下降，焦炭水分含量升高。為了減少由干法熄焦改水法熄焦對(duì)高爐爐況的影響，高爐制定混焦使用管理規(guī)定。

①加強(qiáng)與焦化廠聯(lián)系，執(zhí)行使用水焦預(yù)案。

②加強(qiáng)焦化廠相關(guān)部門聯(lián)系，及時(shí)了解焦化廠生產(chǎn)情況，在焦化廠由干法熄焦改為水法熄焦時(shí)，立刻把信息傳遞至高爐值班工長(zhǎng)，啟動(dòng)混焦預(yù)案。

③高爐有4個(gè)焦炭倉(cāng)，有水焦或外購(gòu)焦時(shí)，規(guī)定1號(hào)焦炭倉(cāng)裝水焦或外購(gòu)焦，2號(hào)、3號(hào)焦炭倉(cāng)裝干熄焦，4號(hào)焦炭倉(cāng)裝焦丁。水焦使用量超過(guò)50%后，2號(hào)焦炭倉(cāng)改裝水焦，高爐按廠部規(guī)定配用水焦或外購(gòu)焦。

④隨著水焦配用量增加，逐步下調(diào)焦炭負(fù)荷，同時(shí)爐溫逐漸往上限調(diào)整，做好低爐溫風(fēng)險(xiǎn)控制，使用混焦負(fù)荷調(diào)劑與爐溫控制見(jiàn)表7。

表7 使用混焦負(fù)荷調(diào)劑與爐溫控制

⑤高爐計(jì)算使用水焦后每批料的加焦量時(shí)，要考慮熱強(qiáng)度下降對(duì)高爐燃料比的影響。水熄焦含水分10%，而干熄焦只有0.5%，水熄焦反應(yīng)后強(qiáng)度較干熄焦低4%～5%，熱強(qiáng)度每降低1%影響燃料比0.4%～0.5%。

⑥實(shí)際使用水焦后每批料加焦量

每批料加焦量=Q焦×A×10%+K燃×A×2%×Q鐵

水焦比例A=每批料水焦用量×水焦中水分比例÷每批料用焦總量×100%

式中：Q焦為每批料配用水焦前用焦量(焦丁+焦炭)；A為水焦比例；K燃為配用水焦前理論燃料比；Q鐵為每批料理論出鐵量。

(4)篩分管理

①裝入原燃料粉率管理：燒結(jié)礦-5 mm<5%，焦炭-15 mm<2%，根據(jù)取樣(1次/班)結(jié)果判斷、調(diào)整篩網(wǎng)的給料速度。

②篩網(wǎng)管理：當(dāng)裝入粉率不能滿足目標(biāo)管理值時(shí)，進(jìn)行篩網(wǎng)的更換；大于8 mm的燒結(jié)礦被篩下時(shí)，要及時(shí)更換篩網(wǎng)；篩網(wǎng)被粉末堵塞超過(guò)30%時(shí)必須清理篩網(wǎng)，通過(guò)燒結(jié)倉(cāng)振料前空振3 s，振料后延遲10 s停止振動(dòng)篩，燒結(jié)篩增加自動(dòng)清篩裝置等措施，保持燒結(jié)振動(dòng)篩不積料，以確保燒結(jié)礦的篩分效果。

③篩網(wǎng)點(diǎn)檢管理：目視點(diǎn)檢焦炭及燒結(jié)礦篩下粉的產(chǎn)生情況，1次/班；點(diǎn)檢焦炭及燒結(jié)礦篩網(wǎng)的磨損、破損情況，1次/班。

(5)優(yōu)化裝料順序，抓好混料

通過(guò)混料實(shí)踐統(tǒng)計(jì)，找到合理的原燃料裝料順序，降低焦丁斗放料速度，盡量使焦丁與礦石混合均勻；調(diào)整好燒結(jié)倉(cāng)與焦炭的放料順序，穩(wěn)定邊緣與中心氣流，改善料柱透氣性。

2.2 抓好設(shè)備基礎(chǔ)管理，進(jìn)行設(shè)備零故障攻關(guān)

(1)強(qiáng)化全員設(shè)備、全過(guò)程管理

明確車間主任是車間設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)管理的第一責(zé)任人，明確目標(biāo)，落實(shí)責(zé)任人，以抓好“6S”管理(整理、整頓、清潔、素養(yǎng)、規(guī)范和安全)和“6源”(污染源、清掃困難源、故障源、浪費(fèi)源、缺陷源和危險(xiǎn)源)為切入點(diǎn)，推行全員設(shè)備、全過(guò)程管理，以點(diǎn)檢、潤(rùn)滑、清潔標(biāo)準(zhǔn)化可視化管理為手段，確保各項(xiàng)基礎(chǔ)工作落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)結(jié)合設(shè)備完好率攻關(guān)，車間內(nèi)部開(kāi)展督查工作，點(diǎn)檢站開(kāi)展督導(dǎo)工作，提高員工對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)管理的積極性，為全員設(shè)備管理營(yíng)造出良好的氛圍，真正體現(xiàn)崗位作為設(shè)備第一責(zé)任人的理念。

(2)強(qiáng)化關(guān)鍵設(shè)備隱患閉環(huán)管理

車間組織認(rèn)真開(kāi)展好設(shè)備日常點(diǎn)檢、巡檢工作、查找缺陷及隱患源活動(dòng)，建立關(guān)鍵設(shè)備缺陷、劣化臺(tái)賬并開(kāi)展對(duì)應(yīng)攻關(guān)工作；對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的設(shè)備隱患，均要制定隱患監(jiān)控方案，確定監(jiān)控措施、明確周期、落實(shí)監(jiān)控責(zé)任人，并實(shí)行動(dòng)態(tài)閉環(huán)管理，并視發(fā)展趨勢(shì)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，防止隱患升級(jí)，引發(fā)事故。對(duì)可能導(dǎo)致高爐休慢風(fēng)的隱患或影響生產(chǎn)指標(biāo)的隱患要實(shí)時(shí)通報(bào)，充分利用工藝休風(fēng)等機(jī)會(huì)安排隱患處理，降低設(shè)備故障休風(fēng)率。

(3)持續(xù)推進(jìn)PDCA循環(huán)管理

要針對(duì)典型設(shè)備故障、系統(tǒng)性動(dòng)力故障或較大設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、隱患，找準(zhǔn)改善攻關(guān)課題。對(duì)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、隱患進(jìn)行分級(jí)管理，重大設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、隱患，廠部介入管理，一般設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)、隱患，由車間進(jìn)行管理。在設(shè)備管理中，要善于運(yùn)用PDCA管理持續(xù)改善的方法，借助各專業(yè)力量，做好原因分析，開(kāi)展有針對(duì)性的改善攻關(guān)工作。

(4)加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢、維護(hù)保養(yǎng)、應(yīng)急操作等培訓(xùn)學(xué)習(xí)

開(kāi)展“改規(guī)程、學(xué)規(guī)則、守規(guī)程”活動(dòng)。一是車間要全面核查設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程，對(duì)設(shè)備維護(hù)、檢修規(guī)程進(jìn)行完善優(yōu)化，并組織學(xué)習(xí)落實(shí)，強(qiáng)化設(shè)備操作、檢修作業(yè)的規(guī)范執(zhí)行，規(guī)避誤操作等不規(guī)范行為，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；二是要強(qiáng)化生產(chǎn)車間安全操作的主體責(zé)任，加強(qiáng)崗位操作技能培訓(xùn)，建立班組級(jí)應(yīng)急操作臺(tái)賬并有針對(duì)性地開(kāi)展操作安全應(yīng)急演練，不斷提高崗位工的操作水平和應(yīng)急處理能力；三是以班組為單元成立設(shè)備知識(shí)培訓(xùn)小組，每周開(kāi)展設(shè)備點(diǎn)檢、運(yùn)行維護(hù)知識(shí)培訓(xùn)并做好相應(yīng)記錄。

(5)推進(jìn)可視化培訓(xùn)攻關(guān)

以技能復(fù)制為目標(biāo)，以“培訓(xùn)是為了使用”為原則，參與設(shè)備運(yùn)行、檢修管理的設(shè)備主任、技術(shù)員每季度完成1個(gè)關(guān)鍵設(shè)備(或系統(tǒng)、崗位操作等)的教學(xué)視頻錄制，鼓勵(lì)點(diǎn)檢員、班組長(zhǎng)、大學(xué)生等參與。要求從設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理、點(diǎn)檢、維護(hù)、故障處理、定修及檢修過(guò)程等方面出發(fā)，日常積累素材，將PPT、圖片、短視頻、語(yǔ)音相結(jié)合最終以視頻的方式展現(xiàn)。

2.3 大風(fēng)量、高富氧技術(shù)

(1)穩(wěn)定風(fēng)口參數(shù)，穩(wěn)定初始煤氣流分布

為了相對(duì)發(fā)展邊緣氣流，高爐采用了“短”風(fēng)口，即統(tǒng)一風(fēng)口小套規(guī)格(小套長(zhǎng)430 mm，Φ118 mm)后，接受大風(fēng)量的能力大大加強(qiáng)。

(2)大風(fēng)量操作

大風(fēng)量能吹透中心，所以堅(jiān)持以風(fēng)量為綱的原則，保持連續(xù)穩(wěn)定的大風(fēng)量是活躍爐缸的關(guān)鍵。1號(hào)A高爐通過(guò)挖掘風(fēng)機(jī)能力增加風(fēng)量、提高風(fēng)溫、提高富氧率等手段，獲得了適宜的回旋區(qū)深度，爐內(nèi)煤氣流分布均勻，高爐壓差下降，爐況穩(wěn)定性增強(qiáng)，產(chǎn)量穩(wěn)步提升，具體參數(shù)如表8。

表8 送風(fēng)參數(shù)與產(chǎn)量

(3)大富氧噴煤

1號(hào)A高爐的用氧量由8 000 m3/h提高至10 500 m3/h左右，富氧率從2.5%提高至3.5%，加快了氧向煤粉表面的傳遞速度，促進(jìn)煤粉燃燒，提高煤粉燃燒率。富氧鼓風(fēng)雖然不能為高爐帶來(lái)額外的熱量收入，但其減少高爐煤氣量(鼓風(fēng)N2比例降低)、提高理論燃燒溫度、促進(jìn)煤粉在風(fēng)口前燃燒等作用對(duì)高爐強(qiáng)化冶煉具有極其重要的作用[1]。隨著富氧水平的提高，1號(hào)A高爐的噴煤量從26 t/h逐步提高到29 t/h，2020年各月高爐煤比與富氧率的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表9。

表9 2020年各月高爐煤比與富氧率

2.4 大角度、大角差、半中心加焦布料

此后，高爐以穩(wěn)定基礎(chǔ)布料矩陣為主，邊沿偏重時(shí)，將礦焦角度整體內(nèi)移。根據(jù)高爐順行狀況，靈活調(diào)節(jié)中心加焦角度，在高爐因各種因素引起憋風(fēng)時(shí)，中心加焦角度內(nèi)移，保障中心氣流更加通暢，增加透氣性，緩解憋風(fēng)現(xiàn)象，保障爐況順行。在中心過(guò)于強(qiáng)盛，十字測(cè)溫次中心溫度高于350 ℃時(shí)，將中心加焦角度外移，杜絕中心管道氣流，提高煤氣利用率，穩(wěn)定爐況。

2.5 大批重

1號(hào)A高爐根據(jù)料層厚度及冶煉強(qiáng)度選擇合適批重：以爐腰焦層厚度大于200 mm，爐喉大于500 mm為原則確定焦批；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)爐腹煤氣量、料速適當(dāng)選擇礦批。增大風(fēng)量強(qiáng)化冶煉時(shí)，爐腹煤氣量大，適當(dāng)擴(kuò)大批重，可加重中心并壓抑邊緣氣流，但大礦批總體上是壓制氣流。在風(fēng)壓高、透氣性不好時(shí)，必須要適當(dāng)縮小礦批，疏松整個(gè)料柱的透氣性，使礦批與冶煉強(qiáng)度、原燃料質(zhì)量、噴煤比、爐況相適應(yīng)。大煤比時(shí)，礦焦比的大幅度提高，爐內(nèi)焦窗變薄，不利于氣流通過(guò)。采用大料批能確保焦窗厚度，提高爐料透氣性，穩(wěn)定氣流。1號(hào)A高爐隨著風(fēng)量的增大，礦批逐步加大，2020年從38 t增加至41 t，保持了高爐良好的透氣性，穩(wěn)定了煤氣流。通過(guò)應(yīng)用大批重，提高高爐的爐況穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期的穩(wěn)定順行，提高了煤氣利用率，2020年1號(hào)A高爐煤氣中CO2平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)由18.87%提高到20.44%。

2.6 精準(zhǔn)布料技術(shù)

(1)精準(zhǔn)的中心集中布焦技術(shù)

之前溜槽倒數(shù)第二環(huán)傾動(dòng)角度α1向倒數(shù)第一環(huán)傾動(dòng)角度α2下降過(guò)程中，中間環(huán)帶傾動(dòng)角度約100°～120°，傾動(dòng)時(shí)間約7～10 s，期間一直在布焦炭，中間環(huán)帶布了1～1.5環(huán)焦炭(溜槽傾動(dòng)一環(huán)7 s)。中心加焦量增加，造成中心煤氣流過(guò)大，煤氣利用率降低。為了使高爐中心煤氣通路更集中，提高煤氣利用率，在中心加焦技術(shù)基礎(chǔ)上，研發(fā)了精準(zhǔn)的中心集中布焦技術(shù)。設(shè)計(jì)精準(zhǔn)中心集中布焦程序，即倒數(shù)第二環(huán)傾動(dòng)角度α1向倒數(shù)第一環(huán)傾動(dòng)角度α2快速下降時(shí)(即溜槽進(jìn)入中間環(huán)帶)，料流閥以最大運(yùn)行速度由開(kāi)度γ1關(guān)至γ2，因焦炭受到料流閥閘板的擠壓， 停止向爐內(nèi)布焦炭。當(dāng)傾角實(shí)際值αACT≥α2+X°時(shí)(X°為提前量)，料流閥恢復(fù)到開(kāi)度γ1，開(kāi)始中心環(huán)的布料[4]。

(2)精準(zhǔn)的中心布礦技術(shù)

之前溜槽傾動(dòng)到最后一環(huán)是最低礦角，料罐放料計(jì)時(shí)為零時(shí)料罐雷達(dá)料線顯示數(shù)據(jù)一直在0.5～1.5 m波動(dòng)，程序設(shè)定料罐料流閥全開(kāi)時(shí)間10 s，料罐料流閥全開(kāi)時(shí)將剩余礦石放完，最小礦角布礦量一直在波動(dòng)，不利于中心煤氣流的穩(wěn)定。為了穩(wěn)定中心煤氣流，研發(fā)了精準(zhǔn)的中心布礦技術(shù)。設(shè)計(jì)礦石往復(fù)布料程序，即布完最小礦角后，溜槽傾動(dòng)角度抬至中間環(huán)帶布料角度，料流閥以最大運(yùn)行速度由開(kāi)度γ1關(guān)至γ2，因礦石受到料流閥閘板的擠壓，停止向爐內(nèi)布料。當(dāng)傾角實(shí)際值為中間環(huán)帶角度時(shí)，料流閥恢復(fù)到開(kāi)度γ1開(kāi)始布最后一環(huán)料。

2.7 低硅穩(wěn)硅操作

從燃料消耗角度考慮，鐵水中[Si]越低，消耗的燃料少，有利于降低燃料比。柳鋼1號(hào)A高爐通過(guò)低硅穩(wěn)硅操作，即[Si]控制在0.35%～0.45%，在降低燃料消耗方面取得了較好的效果。

爐溫控制的方法：①綜合負(fù)荷穩(wěn)定是爐溫穩(wěn)定的基礎(chǔ)；②料速穩(wěn)定是檢測(cè)爐溫穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)節(jié)爐溫原則最好早動(dòng)少動(dòng)，甚至不動(dòng)。日常調(diào)節(jié)首先是穩(wěn)定料速為主，料速變化要及時(shí)分析、調(diào)節(jié)。根據(jù)料批計(jì)算燃料比及時(shí)調(diào)節(jié)煤量或負(fù)荷。爐溫異常升高，必要時(shí)可臨時(shí)降溫20～50 ℃。如果渣皮大量脫落導(dǎo)致?tīng)t溫快速下行，要及時(shí)放慢料速及插補(bǔ)焦炭加凈焦等進(jìn)行提溫。

日常操作通過(guò)控制綜合負(fù)荷來(lái)穩(wěn)定爐溫：①找準(zhǔn)綜合負(fù)荷后控制其變化范圍為±0.01；②當(dāng)爐溫達(dá)到上限，將綜合負(fù)荷提高0.01；③當(dāng)爐溫達(dá)到下限，將綜合負(fù)荷降低0.01；④接班發(fā)現(xiàn)交班綜合負(fù)荷連續(xù)高0.02就要防涼；⑤接班發(fā)現(xiàn)交班綜合負(fù)荷連續(xù)高0.03，要減氧控料速，防涼滑料；⑥班中根據(jù)料速及時(shí)控制煤量，保證爐溫穩(wěn)定，當(dāng)班[Si]偏差控制小于0.12%；⑦煤氣利用臨時(shí)性提高，爐溫達(dá)到上限，減煤不加負(fù)荷；當(dāng)煤氣利用逐步提高，且煤已調(diào)到下限，爐溫仍在上限，減焦加負(fù)荷0.02～0.03。

2.8 量化爐前管理

量化爐前出鐵，要求工長(zhǎng)對(duì)出渣鐵的進(jìn)度進(jìn)行判斷，以及根據(jù)出鐵流速的具體情況制定開(kāi)鐵口時(shí)間，避免爐內(nèi)出現(xiàn)憋風(fēng)。爐前作業(yè)要求出鐵間隔時(shí)間≤15 min；鐵水流速3.5～4.5 t/s；出鐵次數(shù)15～16次/d；統(tǒng)一鉆頭直徑45 mm；使用承包專制炮泥，每爐打泥量150～190 kg，鐵口深度穩(wěn)定在2 800～3 000 mm。以此來(lái)穩(wěn)定鐵口深度和均勻出鐵，使?fàn)t缸渣鐵排放干凈，減少渣鐵對(duì)料柱的支撐作用，促進(jìn)爐料順行，為高爐穩(wěn)定順行提供保證。

盡一切可能縮短修溝時(shí)間，減少單邊出鐵的風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)爐內(nèi)操作的影響。各環(huán)節(jié)的修溝進(jìn)度要在控制范圍內(nèi)，出現(xiàn)偏差及時(shí)協(xié)調(diào)處理，爭(zhēng)取在放殘鐵后60 h能具備出鐵條件。針對(duì)鐵口高度不足，修溝后出鐵泡鐵口的情況，重視澆筑溝的過(guò)程中測(cè)量沙壩與龍溝頭的高度，并要求副工長(zhǎng)、墊溝人員都要掌握具體的測(cè)量方法和尺寸，通過(guò)多層把關(guān)來(lái)確保修溝尺寸的精準(zhǔn)。在修溝前進(jìn)行各方面檢查，尤其重視鐵口泥套的重新制作，確保單邊出鐵的順暢。

3 效果

在貧化原燃料條件下，1號(hào)A高爐通過(guò)管理、操作和技術(shù)改進(jìn)等一系列措施，保持爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也逐漸向好，2020年12月平均日產(chǎn)量突破4 588 t。1號(hào)A高爐在后期爐役設(shè)備老化、熱風(fēng)爐風(fēng)溫低和自產(chǎn)焦不夠吃的情況下，2020年生鐵年產(chǎn)量達(dá)到161.8萬(wàn)t，實(shí)現(xiàn)了高爐穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)低耗的高效冶煉，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表10。

表10 2020年1號(hào)A高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4 結(jié)語(yǔ)

(1)大風(fēng)量能吹透中心，保持連續(xù)穩(wěn)定的大風(fēng)量是活躍爐缸的關(guān)鍵。

(2)中心集中加焦技術(shù)減少了中間環(huán)狀帶布焦炭, 中心焦更集中，中心氣流更集中；精準(zhǔn)的中心布礦技術(shù)，穩(wěn)定了最小礦角的布礦量，保持中心煤氣流穩(wěn)定。

(3)1號(hào)A高爐采用“大角度、大角差、半中心加焦”布料方式，其核心是適當(dāng)抑制邊沿氣流，確保中心氣流，使?fàn)t況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行。中心開(kāi)放后逐步將中心加焦角度外移，提高煤氣利用率，達(dá)到降低燃料比的目的。

(4)視原燃料條件采用大批重，礦石的批重控制在高爐產(chǎn)量的1.1%左右。批重的擴(kuò)大提高了高爐的爐況穩(wěn)定性及煤氣利用率，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期的穩(wěn)定順行。

(5)抓好設(shè)備基礎(chǔ)管理是高爐生產(chǎn)穩(wěn)定的前提。抓好設(shè)備零故障攻關(guān)，一是要強(qiáng)化全員設(shè)備、全過(guò)程管理，明確車間主任是車間設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)管理的第一責(zé)任人，明確好目標(biāo)，落實(shí)好責(zé)任人；二是要強(qiáng)化關(guān)鍵設(shè)備隱患閉環(huán)管理；三是要持續(xù)推進(jìn)PDCA循環(huán)管理；四是要加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢、維護(hù)保養(yǎng)、應(yīng)急操作等培訓(xùn)學(xué)習(xí)，開(kāi)展“改規(guī)程、學(xué)規(guī)則、守規(guī)程”活動(dòng)；五是要推進(jìn)可視化培訓(xùn)攻關(guān)。