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摘 要： 对承钢新3号高炉降低焦比提产的实践经验进行了总结。通过强化管理，认为合理的炉型、合理的布料矩阵及大批重、合理的送风制度、合理的热制度，以及各项制度的合理匹配，是承钢新3号高炉降低焦比的主要经验。
关键词 ：大型高炉； 操作制度 ；焦比
1 概况
新 3 号高炉有效容积为 2730m 3 ，为原3#高炉易地改造扩建，炉缸直径 11.4m ，设有四个铁口，30个风口，采用碳砖-陶瓷杯复合炉缸炉底结构，炉腹、炉腰、炉身下部 6 - 9 段采用镶砖铜冷却壁，炉腹以上炉墙采用薄衬结构；炉顶为并罐无钟炉顶；热风炉为3座顶燃式热风炉，采用两烧一送的送风制度。新3 #高炉于2009 年 11 月 12 日点火开炉。开炉后7天达产，创造了承钢新建高炉达产最快的奇迹。自投产以来，高炉生产一直较为稳定，与公司的同级别高炉相比，指标一直处于领先水平。但是同其他企业的指标相比我们还存在很大的差距。2010年9月底炉况基本稳定可控，在焦炭质量较差且不稳定的条件下，不断摸索调整操作制度，至 10月中旬实现利用系数 2.3t/d·m3，高炉进入了高产稳产低耗的新时期。
2.现在主要技术经济指标与之前指标的对比
表1：指标对比
通过以上指标对比可以看出，无论从产量还是消耗上，我们的整体水平都在很大程度上取得了提高，而且指标转变用时较短，这在我们的生产的历程中是并不多见的。尤其是钒钛矿冶炼能够在大高炉上获取如此好的指标更是一次历史性的跨越。通过此次调整让我们更加坚定了信心，打破传统观念，努力提高操作水平与思想认识，不断取得新的进步。
3.取得突破的原因分析
3.1合理的装料制度调整作保障
表2： 原料制与调整后的料制
3.1.1开炉时新3号高炉所选择的装料制度是经过较精确计算得出，严格按炉喉等面积计算选定 11 个布料标准档位。在装料时又经过实际测料面，对所测的数据经过认真分析讨论，确定了新三号高炉装料制度。
在 9月中旬之前，采取发展边缘和中心气流两股煤气流的传统典型气流的操作思路，但是边缘气流过分发展，而中心气流一直未被打开，全炉热负荷一直处于20000-30000MJ/h以上，煤气利用率处在42-45%的水平，煤气利用率相对于大高炉来说应该是较低的水平。9月下旬，采用中心加焦，采取中心加焦多布一圈，矿焦同角的抑制边缘气流的布料矩阵 ，中心气流被打开且较为稳定。料柱透气性较好且十分稳定，高炉接受风量，效果有明显改善，煤气利用率大幅提高至49%左右，热负荷下降明显至20000MJ/h左右，且随边缘气流被抑制中心气流发展稳定，热负荷仍有向下趋势。此后调整的幅度变小了，只在矿焦的布局上微调，尽量使之在边缘平铺，炉内恢复以稳步上风为基准。 10月中旬将风量稳定在 4700m3/min 操作，热风压力≦365kpa ，压差控制≦165 kpa。炉况顺行稳产的势头已经确立。
3.1.2采用大矿批
在 11月份，主要以强化顺行为任务，炉内进一步降低焦比，坚持走大批重的操作思路。在上风量，提顶压的同时加批重，增加焦炭负荷，改善煤气利用，降低焦比。一个月来矿石的批重由之前的55 t，逐渐加到11月的69 t ，焦炭负荷加至 4.23 ，12 月份，进入高产阶段。12月，风量上至 4800m3/min，风压抬至 375kpa。高炉的各项指标得到全面较大的提升，焦比已降至360kg/tFe，综合燃料比降至500kg/tFe。
3.2合理的送风制度
送风制度是指高炉鼓风以怎样的状态进入高炉，包括风量、风温、富氧、风速、鼓风动能等。高喷煤时由于煤气量增大、焦比降低，料柱透气性降低，必须采取相应的措施维持高炉的顺行。煤气流的分布，尤其是炉缸初始煤气流的分布，不仅决定了炉缸的工作状态，同时也决定了高炉软熔带和块状带内的煤气流分布，因此合理的初始煤气流分布，是高炉顺行的基础。高炉煤气流的初始分布，主要取决于燃烧带，而燃烧带大小和形状则是由高炉风速和鼓风动能决定的，因此，寻找不同条件下合理的风速和鼓风动能，对保证高炉稳定顺行有非常重要的意义。燃烧带及其控制是高炉下部调剂的理论基础，它对炉缸煤气分布、炉温的分布和炉料下降都有较大的影响，而风速和鼓风动能又决定了燃烧带的大小，因此合理的风速和鼓风动能是保证合理的煤气流分布、炉况稳定的基础。风速是重要的鼓风参数，对高炉风口前的回旋区沿炉缸直径方向的延伸程度起重要作用。合理的风速应能吹透中心，使整个炉缸截面活跃起来，这样才能保证炉缸热量充足稳定。我们的操作思路就是用提高入炉风量并稳住风量，以保证风速和鼓风动能，尽力稳定喷吹量，减少煤气流的波动，以维持合理的燃烧带长度，吹透中心，活跃炉缸，使炉缸工作均匀活跃积蓄的物理热充足，为炉况的长期稳定顺行和低硅钛冶炼做好铺垫。与此同时，我们还加强对炉腹没气量的监测，防止超出上限而使炉况波动。
3.3稳定的造渣制度与热制度， 实现“物理热、化学凉”，提高适应低炉温的能力
由于钒钛矿冶炼的特点，尤其渣中 TiO 2 含量高时，炉温过高，炉渣易黏稠，出渣困难，铁损高，恶化炉缸工作状态，因此，高炉不可能长时间维持较高的炉温，应要坚持低硅钛操作，实现"化学凉"。通过近期的摸索，我们的炉渣碱度由以前的1.12调整至1.20左右，炉渣流动性还是可以的，只要炉前出铁顺畅，完全能够保证炉况的顺行，而且渣铁的的物理热也比较充足，硅钛水平可控制在0.3左右，且能完全保证生铁质量。这也是一项打破传统观点的突破，适当高的炉渣碱度同样能够为钒钛矿的冶炼所接受，并能达到很好的经济技术成效。
炉缸热量充足，是高炉保持正常冶炼行程的基础，物理热提高，脱硫效果及流动性等才能改善，炉况更容易稳定。高炉喷煤后，间接还原改善，减少直接还原对炉缸热量的消耗，喷煤使燃烧带向炉
缸中心延伸，炉缸中心吹透，更加活跃，能较大程度改善炉渣流动性，缩短渣铁在炉内滞留时间，降低还原 [Ti] 的含量，加快渣铁排放速率，有利于提高冶炼强度。冶炼强度提高，料批稳定，更有利于调控 上升的煤气流，达到气流稳定分布，从而改善高炉整体的下料水平，减少下料好坏对炉温和原燃料质量的依赖。当高炉适应于低炉温的状态下稳定生产时，就能在很大程度上稳定。
3.4 规范炉前出铁
承钢新3号2500m3高炉虽然安全容铁量较大，但由于入炉品位低，渣量大，富氧以后冶炼强度提高很快，渣铁量迅速增加，如果不能及时排出渣铁，容易形成憋风、难行，处理不当对炉况影响极大。
（1）铁口深度的维护
承钢新3号2500m3高炉铁口深度管理标准为 3200mm 左右，随着高炉冶炼强度的提高，必须要保证铁口深度，减少了铁水环流对铁口周围炉缸砖衬的侵蚀，为高炉长寿打下了基础。
（2）加强铁次管理
承钢新3号2500m3高炉采用了铁口对角出铁，连续作业的方式， 月份日平均出铁 15 次左右。保证铁次，却保铁口状态稳定，渣铁出净，是保证炉况稳定顺行的必不可缺的条件。
严格规范的炉前管理制度为我们的攻关打下了良好的基础保障。
3.5严格的方针执行力
为保持炉身下部高温区、软融带位置的相对稳定，防止炉墙结厚，要求各班炉温控制稳定，工段领导要求工长在调剂上应固定风温、风量，微调富氧，用煤量调节，加强综合判断，做到早东、少动，避免大提大拉。减少炉况的反复波动，以保证高炉的长期稳定。
4. 结论
钒钛磁铁矿冶炼由于品位低，渣量大，操作难度大，高炉指标一直不太理想，承钢新3号高炉目前虽取得了一定的成绩，但要取得更好的指标和保持高炉长期稳定，仍需要做许多细致的工作，尤其在当前烧结矿品位低，优质焦炭供应能力不足，使用质量较差的冶金焦时，对高炉的操作提出了更高的要求：
（1）继续加大原燃料监管力度，稳定提高原燃料质量，让高炉吃上精料。
（2）严格炉前放渣出铁的组织管理和渣铁罐调配工作，达到及时出净渣铁，减少高炉憋风，维持较高的冶炼强度，减少操作上出现大的波动。
（3）钒钛矿冶炼要求稳定守风，增大风量，适当提高炉渣碱度至1.20左右，提高炉缸活跃度及物理热，增强高炉适应低炉温的能力。努力实现低硅钛冶炼的目标，促进产量提高。
（4）加强高炉工艺操作管理，进一步保持高炉炉况的长期稳定，提高自身免疫力，减小外围原燃料质量波动造成的负面影响，优化高炉生产指标。
（5）新3号高炉从10 月份攻关以来，采用了科学合理的装料制度，焦矿分布均匀，料层厚度合适，矿焦比适宜，高炉煤气利用率明显好于厂内其他高炉，这是新3号高炉焦比低，产量大幅提高的原因。
参考文献
[1.] 许晓兵,金松 .新疆八钢2500m3高炉炉体热负荷管理实践.炼铁, 2008(6):14-18
作者简介
吴立东 1985.11.23 承钢炼铁厂工作
关键词 ：大型高炉； 操作制度 ；焦比
1 概况
新 3 号高炉有效容积为 2730m 3 ，为原3#高炉易地改造扩建，炉缸直径 11.4m ，设有四个铁口，30个风口，采用碳砖-陶瓷杯复合炉缸炉底结构，炉腹、炉腰、炉身下部 6 - 9 段采用镶砖铜冷却壁，炉腹以上炉墙采用薄衬结构；炉顶为并罐无钟炉顶；热风炉为3座顶燃式热风炉，采用两烧一送的送风制度。新3 #高炉于2009 年 11 月 12 日点火开炉。开炉后7天达产，创造了承钢新建高炉达产最快的奇迹。自投产以来，高炉生产一直较为稳定，与公司的同级别高炉相比，指标一直处于领先水平。但是同其他企业的指标相比我们还存在很大的差距。2010年9月底炉况基本稳定可控，在焦炭质量较差且不稳定的条件下，不断摸索调整操作制度，至 10月中旬实现利用系数 2.3t/d·m3，高炉进入了高产稳产低耗的新时期。
2.现在主要技术经济指标与之前指标的对比
表1：指标对比
通过以上指标对比可以看出，无论从产量还是消耗上，我们的整体水平都在很大程度上取得了提高，而且指标转变用时较短，这在我们的生产的历程中是并不多见的。尤其是钒钛矿冶炼能够在大高炉上获取如此好的指标更是一次历史性的跨越。通过此次调整让我们更加坚定了信心，打破传统观念，努力提高操作水平与思想认识，不断取得新的进步。
3.取得突破的原因分析
3.1合理的装料制度调整作保障
表2： 原料制与调整后的料制
3.1.1开炉时新3号高炉所选择的装料制度是经过较精确计算得出，严格按炉喉等面积计算选定 11 个布料标准档位。在装料时又经过实际测料面，对所测的数据经过认真分析讨论，确定了新三号高炉装料制度。
在 9月中旬之前，采取发展边缘和中心气流两股煤气流的传统典型气流的操作思路，但是边缘气流过分发展，而中心气流一直未被打开，全炉热负荷一直处于20000-30000MJ/h以上，煤气利用率处在42-45%的水平，煤气利用率相对于大高炉来说应该是较低的水平。9月下旬，采用中心加焦，采取中心加焦多布一圈，矿焦同角的抑制边缘气流的布料矩阵 ，中心气流被打开且较为稳定。料柱透气性较好且十分稳定，高炉接受风量，效果有明显改善，煤气利用率大幅提高至49%左右，热负荷下降明显至20000MJ/h左右，且随边缘气流被抑制中心气流发展稳定，热负荷仍有向下趋势。此后调整的幅度变小了，只在矿焦的布局上微调，尽量使之在边缘平铺，炉内恢复以稳步上风为基准。 10月中旬将风量稳定在 4700m3/min 操作，热风压力≦365kpa ，压差控制≦165 kpa。炉况顺行稳产的势头已经确立。
3.1.2采用大矿批
在 11月份，主要以强化顺行为任务，炉内进一步降低焦比，坚持走大批重的操作思路。在上风量，提顶压的同时加批重，增加焦炭负荷，改善煤气利用，降低焦比。一个月来矿石的批重由之前的55 t，逐渐加到11月的69 t ，焦炭负荷加至 4.23 ，12 月份，进入高产阶段。12月，风量上至 4800m3/min，风压抬至 375kpa。高炉的各项指标得到全面较大的提升，焦比已降至360kg/tFe，综合燃料比降至500kg/tFe。
3.2合理的送风制度
送风制度是指高炉鼓风以怎样的状态进入高炉，包括风量、风温、富氧、风速、鼓风动能等。高喷煤时由于煤气量增大、焦比降低，料柱透气性降低，必须采取相应的措施维持高炉的顺行。煤气流的分布，尤其是炉缸初始煤气流的分布，不仅决定了炉缸的工作状态，同时也决定了高炉软熔带和块状带内的煤气流分布，因此合理的初始煤气流分布，是高炉顺行的基础。高炉煤气流的初始分布，主要取决于燃烧带，而燃烧带大小和形状则是由高炉风速和鼓风动能决定的，因此，寻找不同条件下合理的风速和鼓风动能，对保证高炉稳定顺行有非常重要的意义。燃烧带及其控制是高炉下部调剂的理论基础，它对炉缸煤气分布、炉温的分布和炉料下降都有较大的影响，而风速和鼓风动能又决定了燃烧带的大小，因此合理的风速和鼓风动能是保证合理的煤气流分布、炉况稳定的基础。风速是重要的鼓风参数，对高炉风口前的回旋区沿炉缸直径方向的延伸程度起重要作用。合理的风速应能吹透中心，使整个炉缸截面活跃起来，这样才能保证炉缸热量充足稳定。我们的操作思路就是用提高入炉风量并稳住风量，以保证风速和鼓风动能，尽力稳定喷吹量，减少煤气流的波动，以维持合理的燃烧带长度，吹透中心，活跃炉缸，使炉缸工作均匀活跃积蓄的物理热充足，为炉况的长期稳定顺行和低硅钛冶炼做好铺垫。与此同时，我们还加强对炉腹没气量的监测，防止超出上限而使炉况波动。
3.3稳定的造渣制度与热制度， 实现“物理热、化学凉”，提高适应低炉温的能力
由于钒钛矿冶炼的特点，尤其渣中 TiO 2 含量高时，炉温过高，炉渣易黏稠，出渣困难，铁损高，恶化炉缸工作状态，因此，高炉不可能长时间维持较高的炉温，应要坚持低硅钛操作，实现"化学凉"。通过近期的摸索，我们的炉渣碱度由以前的1.12调整至1.20左右，炉渣流动性还是可以的，只要炉前出铁顺畅，完全能够保证炉况的顺行，而且渣铁的的物理热也比较充足，硅钛水平可控制在0.3左右，且能完全保证生铁质量。这也是一项打破传统观点的突破，适当高的炉渣碱度同样能够为钒钛矿的冶炼所接受，并能达到很好的经济技术成效。
炉缸热量充足，是高炉保持正常冶炼行程的基础，物理热提高，脱硫效果及流动性等才能改善，炉况更容易稳定。高炉喷煤后，间接还原改善，减少直接还原对炉缸热量的消耗，喷煤使燃烧带向炉
缸中心延伸，炉缸中心吹透，更加活跃，能较大程度改善炉渣流动性，缩短渣铁在炉内滞留时间，降低还原 [Ti] 的含量，加快渣铁排放速率，有利于提高冶炼强度。冶炼强度提高，料批稳定，更有利于调控 上升的煤气流，达到气流稳定分布，从而改善高炉整体的下料水平，减少下料好坏对炉温和原燃料质量的依赖。当高炉适应于低炉温的状态下稳定生产时，就能在很大程度上稳定。
3.4 规范炉前出铁
承钢新3号2500m3高炉虽然安全容铁量较大，但由于入炉品位低，渣量大，富氧以后冶炼强度提高很快，渣铁量迅速增加，如果不能及时排出渣铁，容易形成憋风、难行，处理不当对炉况影响极大。
（1）铁口深度的维护
承钢新3号2500m3高炉铁口深度管理标准为 3200mm 左右，随着高炉冶炼强度的提高，必须要保证铁口深度，减少了铁水环流对铁口周围炉缸砖衬的侵蚀，为高炉长寿打下了基础。
（2）加强铁次管理
承钢新3号2500m3高炉采用了铁口对角出铁，连续作业的方式， 月份日平均出铁 15 次左右。保证铁次，却保铁口状态稳定，渣铁出净，是保证炉况稳定顺行的必不可缺的条件。
严格规范的炉前管理制度为我们的攻关打下了良好的基础保障。
3.5严格的方针执行力
为保持炉身下部高温区、软融带位置的相对稳定，防止炉墙结厚，要求各班炉温控制稳定，工段领导要求工长在调剂上应固定风温、风量，微调富氧，用煤量调节，加强综合判断，做到早东、少动，避免大提大拉。减少炉况的反复波动，以保证高炉的长期稳定。
4. 结论
钒钛磁铁矿冶炼由于品位低，渣量大，操作难度大，高炉指标一直不太理想，承钢新3号高炉目前虽取得了一定的成绩，但要取得更好的指标和保持高炉长期稳定，仍需要做许多细致的工作，尤其在当前烧结矿品位低，优质焦炭供应能力不足，使用质量较差的冶金焦时，对高炉的操作提出了更高的要求：
（1）继续加大原燃料监管力度，稳定提高原燃料质量，让高炉吃上精料。
（2）严格炉前放渣出铁的组织管理和渣铁罐调配工作，达到及时出净渣铁，减少高炉憋风，维持较高的冶炼强度，减少操作上出现大的波动。
（3）钒钛矿冶炼要求稳定守风，增大风量，适当提高炉渣碱度至1.20左右，提高炉缸活跃度及物理热，增强高炉适应低炉温的能力。努力实现低硅钛冶炼的目标，促进产量提高。
（4）加强高炉工艺操作管理，进一步保持高炉炉况的长期稳定，提高自身免疫力，减小外围原燃料质量波动造成的负面影响，优化高炉生产指标。
（5）新3号高炉从10 月份攻关以来，采用了科学合理的装料制度，焦矿分布均匀，料层厚度合适，矿焦比适宜，高炉煤气利用率明显好于厂内其他高炉，这是新3号高炉焦比低，产量大幅提高的原因。
参考文献
[1.] 许晓兵,金松 .新疆八钢2500m3高炉炉体热负荷管理实践.炼铁, 2008(6):14-18
作者简介
吴立东 1985.11.23 承钢炼铁厂工作