岳  銳    熊  偉

（寶鋼股份武鋼有限煉鐵廠）

摘  要：對武鋼4號高爐2020年高產(chǎn)降耗的經(jīng)驗及所取得的成就進(jìn)行了總結(jié)，通過加強(qiáng)原燃料管理，優(yōu)化高爐操作制度，活躍爐缸，控制合理操作爐型，加強(qiáng)爐前管理等措施，高爐達(dá)到高產(chǎn)狀態(tài)。并對進(jìn)一步提產(chǎn)的措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高爐；活躍爐缸；操作制度；高產(chǎn)；降耗

武鋼4號高爐有效容積2600m3，風(fēng)口平臺設(shè)置在第五段冷卻壁，有28個風(fēng)口；兩個出鐵口，東鐵口在1#、28#風(fēng)口下方，西鐵口在14#、15#風(fēng)口下方。共十五段冷卻壁，第6-9段為銅冷卻壁。冷卻壁采用軟水閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，冷卻壁和爐喉缸磚冷卻水流量合計約為4600m3/h[1]。2020年在新冠疫情嚴(yán)重，在這種不利形勢下4號高爐不斷提高生產(chǎn)水平，2月，利用系數(shù)完成2.723m3/（t·d），打破歷史最好記錄，10月，歷史紀(jì)錄再次刷新，利用系數(shù)達(dá)到2.807m3/（t·d），并提前16天打破2007年創(chuàng)造的236.5萬噸的歷史記錄，實現(xiàn)了抗疫保產(chǎn)“雙重勝利”。

1  提高產(chǎn)量措施

1.1  加強(qiáng)原燃料管理

4號高爐燒結(jié)由三燒供料，焦炭為56#焦?fàn)t提供。4號高爐車間重視原料入爐情況，實施每班檢查2次并每班清理濕焦篩子和篩速。圖1是濕焦篩子清理前后對比圖，及時清理避免焦粉入爐。

及時觀察燒結(jié)礦成色及粒度情況并通過資訊系統(tǒng)查詢燒結(jié)成分和堿度情況；焦炭嚴(yán)格實施干濕分離，1#2#3#為干焦；4#5#6#為濕焦或翻焦，根據(jù)焦炭實物情況調(diào)劑負(fù)荷，確保爐溫平穩(wěn)。篩速方面要求燒結(jié)篩速小于4.0t/min，焦炭篩速小于2t/min，超出范圍及時調(diào)劑。

1.2  加強(qiáng)爐缸維護(hù)

高爐爐缸不僅受到爐料、液態(tài)渣鐵的靜壓力，而且還受到高溫渣鐵的侵蝕、沖刷作用。在長期的高溫高壓作用下，爐缸磚襯可能出現(xiàn)變質(zhì)、裂縫、滲透和侵蝕等現(xiàn)象[2]。

4號高爐處于爐役后期，內(nèi)襯侵蝕嚴(yán)重，操作中要適當(dāng)控制邊緣氣流，確保中心氣流。在送風(fēng)制度上，以為主，并根據(jù)風(fēng)量加減中心焦。另外生產(chǎn)實際和經(jīng)驗適當(dāng)縮小風(fēng)口面積，由0.3501m2縮小到0.3383m2；高爐使用長風(fēng)口，不僅達(dá)到了縮小風(fēng)口面積以確保中心氣流之目的，而且由于風(fēng)口長度加長，使得風(fēng)口的燃燒帶遠(yuǎn)離了爐墻，相應(yīng)風(fēng)口前的高溫區(qū)也遠(yuǎn)離了爐墻，減少了高溫氣流對爐襯的沖刷侵蝕，確保穩(wěn)的中心氣流，同時，中心溫度提高活躍了爐缸，對爐缸側(cè)壁的維護(hù)帶來了好處[3]。

2020年度4高爐爐況順行，各項操作技術(shù)指標(biāo)處于領(lǐng)先水平，爐缸側(cè)壁溫度和爐底溫度也控制在正常的水平，如下圖2。

1.3  加強(qiáng)爐前出鐵管理

爐缸活躍后，4號高爐開始提升壓差，加強(qiáng)管控，深度挖掘生產(chǎn)、工藝、設(shè)備降本潛力，立足崗位、對標(biāo)找差、精心操作、降耗節(jié)支。加強(qiáng)爐前出鐵管控后，爐前作業(yè)不僅保證了爐內(nèi)渣鐵出凈，避免憋爐，保持了爐況順行穩(wěn)定，而且可以通過對鐵口的維護(hù)，保持爐缸內(nèi)泥包的穩(wěn)定，減緩渣鐵對爐缸的沖刷[4]。2020年4號高爐出鐵沒有發(fā)生過一起爐前作業(yè)減風(fēng)，對活躍爐缸起到了重要作用，產(chǎn)量也上了一個臺階。

1.4  提高風(fēng)溫使用水平降低燃料比

爐缸活躍后通過提高風(fēng)溫等措施降耗，如圖3所示，4號高爐風(fēng)溫利用水平不斷提高。4號高爐燃料比6、7、8、9連續(xù)四個月降至510kg/t以下，7月更是刷新歷史記錄，完成502.4kg/t，2020年每月生產(chǎn)主要指標(biāo)如表1。

2  4號高爐提產(chǎn)新舉措探討

2007年開爐至今，4號高爐已服役13年，近兩年，4號高爐總體爐況穩(wěn)定，但各項生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)還存在較大優(yōu)化空間。為此，廠部為4號高爐打造了“穩(wěn)中求進(jìn)、力爭突破”的八字方針。要想突破，閉門造車可不行，去哪對、找誰對？4號高爐堅持一個原則：對標(biāo)同級別生產(chǎn)條件相近、指標(biāo)最好的高爐！對先進(jìn)，不光要對指標(biāo)，還要對工藝、對管理、對成本、對標(biāo)準(zhǔn)、對設(shè)備等等，切實從自身內(nèi)部尋找突破口和切入點。通過仔細(xì)對標(biāo)，4號高爐將重心放在了把好“出口關(guān)”上。2600m3的大型高爐只有2個出鐵口，這在國內(nèi)也是不多見的。隨著高爐利用系數(shù)的不斷攀升，對爐前設(shè)備、鐵口、渣鐵溝的維護(hù)都提出了更高的要求，短板和弱項便存在于這些環(huán)節(jié)。為此，對照先進(jìn)，4號高爐主要在定風(fēng)壓操作和無間隔出鐵上努力提高。

2.1  定風(fēng)壓操作

4號高爐設(shè)置4座熱風(fēng)爐交替進(jìn)行燃燒和加熱鼓風(fēng)作業(yè)。當(dāng)一座熱風(fēng)爐經(jīng)過45分鐘左右，輸出的熱風(fēng)不能再維持所需溫度就需換爐，使用另一座燃燒加熱的熱風(fēng)爐送風(fēng)；而原送風(fēng)的熱風(fēng)爐則轉(zhuǎn)為重新燃燒加熱，故每座熱風(fēng)爐在運行過程中都有三種狀態(tài)，即燃燒加熱期、悶爐期和送風(fēng)期。在進(jìn)行熱風(fēng)爐悶爐轉(zhuǎn)換時，由于悶爐時爐內(nèi)壓力接近于零，爐內(nèi)外壓差非常大，冷風(fēng)迅速充入爐內(nèi)，同時，管路中原來供給一座熱風(fēng)爐固定風(fēng)量的冷風(fēng)此時被分配給兩座熱風(fēng)爐，勢必造成風(fēng)壓迅速下降，熱風(fēng)爐換爐過程的風(fēng)壓波動也就是因此而來。如果高爐爐況不順，會使高爐爐況更加不穩(wěn)，甚至造成懸料等事故[5]。

熱風(fēng)爐換爐開始時根據(jù)充壓閥動作自動切換到定壓力模式，通過改變風(fēng)機(jī)靜葉角度大小來改變風(fēng)機(jī)的吸入狀態(tài)，即補(bǔ)償因高爐爐況變化所引起管網(wǎng)阻力的變化，從而使風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓維持在設(shè)定值。

高爐定風(fēng)壓技術(shù)的實施，實現(xiàn)了熱風(fēng)爐無波動換爐，增加了高爐入爐平均風(fēng)量，穩(wěn)定了入爐風(fēng)壓，有利于高爐強(qiáng)化、增產(chǎn)，穩(wěn)定煤氣流，為爐況的長期穩(wěn)定順行創(chuàng)造條件。按照4號高爐正常風(fēng)量5000m3/min，產(chǎn)量6750t/d，每45min換爐15min減少風(fēng)量300 m3/min計算，每次換爐減少產(chǎn)量約4.2t，定風(fēng)壓后一天可增產(chǎn)101.2t，每年可增產(chǎn)36956.3t。

另一方面也可提高鼓風(fēng)機(jī)的有效作業(yè)率，降低鼓風(fēng)機(jī)的能源消耗。

2.2  無間隔出鐵

目前國內(nèi)不少高爐過于強(qiáng)調(diào)長的出鐵時間，采用“無間隔出鐵”“重疊出鐵”等出鐵模式，忽視了渣鐵生成速度和鐵流大小的關(guān)系，并不利于高爐強(qiáng)化冶煉。雖然達(dá)到了長的出鐵時間，但實際上出鐵速度小于渣鐵生成速度，高爐長期處于一種帶憋的狀態(tài)，并不能強(qiáng)化冶煉?！爸丿B出鐵”就是周期性的組織兩個鐵口排放渣鐵，看似即滿足了長的出鐵時間，又實現(xiàn)了重疊出鐵的鐵流大于渣鐵生成速度，所以被不少大型高爐采用。但實際上“重疊出鐵”也有很大的不足。在實際生產(chǎn)中，無法做到兩個鐵口全時段重疊出鐵，周期性的有單鐵口出鐵的情況產(chǎn)生，而這種模式下的單鐵口出鐵的鐵流要小的多。所以“重疊出鐵”，大部分時間內(nèi)出鐵速度小于渣鐵生成速度也就周期性的存在較長時間的憋爐，不利于強(qiáng)化冶煉[6]。

“無間隔出鐵＂，就是鐵口始終處于渣鐵排放的狀態(tài)。4號高爐改為樹脂炮泥后，因為它強(qiáng)度高，抗渣鐵侵蝕性能好，所以采用出鐵時間長和出鐵間隔短的出鐵方式出鐵。目前在正常冶煉條件下，4號高爐出鐵間隔必須小于10分鐘，全天有效出鐵率達(dá)到了92%。

無間隔出鐵要求鐵口通道不但要有合適的深度，也要有合格的抗渣鐵侵蝕、抗擴(kuò)孔性能，最直觀的指標(biāo)是出鐵過程中，鐵水流速大小保持穩(wěn)定，即要求出鐵后期和出鐵前期的鐵流大小差值不超過30％。但在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，開鐵口前期鐵流僅為4t/min左右，后期卻可達(dá)到6t/min。

另一方面，通過計算理論渣鐵量和鐵口排出的渣鐵量，互相比較。正常在一個冶煉周期內(nèi)（約6ｈ左右）的累計鐵量差必須小于200t。若鐵量差大于200t，就認(rèn)為高爐處于帶憋狀態(tài)，必須加大鐵水流速或者增加出鐵時間[7]。目前4號高爐帶憋狀態(tài)時有發(fā)生，邊出邊憋。如何保證有效出鐵時間且出凈渣鐵仍是待解決難題。

3  結(jié)語

4號高爐在過去一年通過精細(xì)化操作，及時準(zhǔn)確控制冶煉過程，減少操作波動，確保了穩(wěn)產(chǎn)、順產(chǎn)、高產(chǎn)，但如何在定風(fēng)壓操作特別是無間隔出鐵的生產(chǎn)模式下繼續(xù)產(chǎn)量上臺階，仍是需要摸索實驗的過程，尤其是燃料比有進(jìn)一步深挖的潛力。

4  參考文獻(xiàn)

[1] 楊亞魁，文家才，鄭劍洪.武鋼4號高爐爐身黏結(jié)處理實踐[C].//中國金屬學(xué)會.第13屆全國大高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會論文集.2012:428-432.

[2] 敖愛國.寶鋼2號高爐爐役后期爐缸的維護(hù)[J].寶鋼技術(shù)，2001，(2):1-3，36. DOI:10.3969/j.issn.1008-0716.2001.02.001.

[3] 張建鵬，黃曉琳，唐少波.武鋼5號高爐高效高產(chǎn)操作實踐[J].武鋼技術(shù)，2010，48(02):16-19+46.

[4] 徐飛.寶鋼4號高爐爐缸側(cè)壁溫度控制技術(shù)[D].遼寧:東北大學(xué)，2015.

[5] 薛振華，郭成龍.淺談酒鋼450m3高爐定風(fēng)壓模式的應(yīng)用[J].甘肅科技，2018，34(22):62-64. DOI:10.3969/j.issn.1000-0952.2018.22.025.

[6] 張慶喜，曾偉濤.基于強(qiáng)化冶煉的武鋼8號高爐爐前關(guān)鍵技術(shù)集成[J].煉鐵，2020，39(02):1-5.

[7] 張慶喜，曾偉濤.武鋼8號高爐高產(chǎn)長壽的主要經(jīng)驗[J].煉鐵，2020，39(01):1-6.