漣鋼2800m3高爐恢復(fù)爐況及提高煤氣利用率操作實(shí)踐

曹延波

摘  要:漣鋼2800m3高爐根據(jù)自身原燃料條件，通過上、下部調(diào)整，快速恢復(fù)爐況同時(shí)提高煤氣利用率并舉，逐步實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)低耗。

關(guān)鍵詞:失常;煤氣利用率;爐芯溫度;氣流

1 前言

漣鋼8號(hào)高爐于2013年3月22日開爐，有效容積2800m3，共設(shè)有32個(gè)風(fēng)口，高徑比2.185，矮胖型高爐。高爐開爐以來，煤氣利用率難以維持理想水平，長期處于43%-45%之間，一旦爐況失常，恢復(fù)周期長。

2018年初高爐維持基本順行狀態(tài)，但煤氣利用率偏低，始終處于42%左右，調(diào)劑效果不理想，進(jìn)入3月份爐況波動(dòng)，整體穩(wěn)定性欠佳，量壓波動(dòng)大，滑料多，邊緣氣流欠穩(wěn)，水溫差偏高等現(xiàn)象，煤氣利用率開始下行，爐芯溫度持續(xù)下降，最終表現(xiàn)為爐缸工作失常，初始煤氣流分布紊亂。

2 影響煤氣利用率因素

2.1 原燃料情況

合理穩(wěn)定的爐料結(jié)構(gòu)是滿足高爐強(qiáng)化冶煉，穩(wěn)定順行和提高高爐各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)。八高爐采用高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團(tuán)礦和部分塊礦的配料結(jié)構(gòu)，通常熟料比在85%左右，燒結(jié)礦79%+球團(tuán)礦6%+塊礦15%。三月份由于燒結(jié)機(jī)輪流檢修、年檢，為緩解燒結(jié)礦供應(yīng)不足，燒結(jié)將堿度由1.95倍上調(diào)至2.20倍，部分燒結(jié)礦堿度超過2.3倍，為保證熟料比及平衡堿度，高爐提高球團(tuán)配比至20%以上，配料結(jié)構(gòu)調(diào)整幅度大。對(duì)于爐料結(jié)構(gòu)的變動(dòng)，高爐沒有引起足夠的重視，上部調(diào)整跟進(jìn)不到位，氣流發(fā)生變化。同時(shí)由于燒結(jié)礦不足，大量使用配用成品倉料，及開機(jī)料增加，入爐鐵份、堿度、粒級(jí)波動(dòng)大。同時(shí)由于焦化配煤的不穩(wěn)定，焦炭質(zhì)量波動(dòng)大，雖然反應(yīng)性和反應(yīng)后強(qiáng)度指標(biāo)比較好，但是焦炭含硫及灰分波動(dòng)大。

表一焦炭質(zhì)量情況

注：以上為干熄焦數(shù)據(jù)

燒結(jié)礦質(zhì)量變差且不穩(wěn)定，焦炭灰分、硫份升高，爐況變差，壓差高，風(fēng)量難以加全，煤氣往中心吹透能力變差，高爐采取縮小礦批，減輕負(fù)荷，增加中心焦炭量等系列措施，以提高透氣性，維持高爐順行，最終煤氣利用率進(jìn)一步降低，而中心焦炭量過多，又沒有及時(shí)收攏，煤氣流沒有到中心就開始上升，中心死區(qū)過大，造成中心氣流散而不強(qiáng)。

2.2 爐況變化

（1）順行爐況

爐況相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，透氣性好，量壓關(guān)系適宜，但波動(dòng)大，煤氣利用率偏低，判斷爐況為中心死焦柱肥大，邊緣氣流不均勻。之前利用檢修機(jī)會(huì)將部分風(fēng)口長度由ø613mm調(diào)為ø643mm，操作上以風(fēng)量為綱，“打開中心，兼顧邊緣”的操作思路，常用矩陣為

調(diào)整后煤氣利用率短期升高，但原燃料不穩(wěn)定，且配料結(jié)構(gòu)大幅變化，操作上帶來一定困難及誤判，煤氣利用率難以穩(wěn)定，高爐滑料較多，整體表現(xiàn)為氣流不穩(wěn)。后調(diào)整思路“疏松邊緣，收攏中心”，常規(guī)角度調(diào)整如表二，通過角度內(nèi)移，減輕邊緣礦焦比，拉大礦角差等措施，以保證煤氣通路的同時(shí)收攏中心，以提高煤氣利用率。緣于邊緣氣流整體向弱且不穩(wěn)定，開放邊緣過程艱難，邊緣局部氣流不穩(wěn)，小管道頻繁，煤氣利用率進(jìn)一步下滑，量壓波動(dòng)大，風(fēng)量萎縮，產(chǎn)量下降，最終表現(xiàn)為爐缸不活，體現(xiàn)在爐缸側(cè)壁溫度下降，爐芯溫度下降。

表二 常用角度

（2）失常爐況

爐況表現(xiàn)為爐缸透氣、透液性差，爐前出渣出鐵時(shí)間短，見噴早，渣鐵排放不暢；風(fēng)量萎縮，壓差升高；初始煤氣流分布紊亂，煤氣利用率持續(xù)處于低水平；爐缸側(cè)壁溫度下降，爐芯溫度由610℃持續(xù)下降至560℃；由于爐缸堆積及邊緣氣流不穩(wěn)，渣皮脫落，風(fēng)口破損多。

3 爐況調(diào)整

首先處理爐缸工作失常，結(jié)合上、下部調(diào)整，配以錳礦洗爐，下調(diào)爐渣堿度，同時(shí)維持爐溫充沛，控制生鐵含【si】0.6%-0.8%，力爭物理熱1500±10℃。

3.1下部調(diào)整

據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，八高爐一旦出現(xiàn)爐缸不活征兆，堵風(fēng)口操作行之有效，且恢復(fù)快。3月11日風(fēng)口惡化，休風(fēng)更換，借機(jī)堵四個(gè)風(fēng)口助恢復(fù)。恢復(fù)中因堿度偏高，渣鐵排放不暢，壓差高影響進(jìn)程。后續(xù)4個(gè)風(fēng)口破損惡化，13日再次休風(fēng)更換，同時(shí)堵5個(gè)風(fēng)口恢復(fù)爐況。前期風(fēng)量僅上至4000左右，難以上風(fēng)，后續(xù)逐漸通開3個(gè)風(fēng)口，風(fēng)量5300m3/min左右，恢復(fù)爐況期間生鐵高硅高硫頻出，物理熱欠佳時(shí)有發(fā)生，爐溫不易控制，通過附焦凈焦保證爐缸熱量�；謴�(fù)狀況較好，中心氣流逐漸成形，但煤氣利用率仍舊偏低，通過上部調(diào)整兩股氣流。

3.2上部調(diào)整

隨著送風(fēng)制度的調(diào)整，8號(hào)高爐通過逐步調(diào)整裝料制度以適應(yīng)下部送風(fēng)制度。保證足夠的風(fēng)速，逐漸收攏中心，嘗試均衡疏松邊緣氣流。

為了解決煤氣流分布不合理的問題，徹底解決“邊緣氣流不穩(wěn)，中心氣流不強(qiáng)”的癥狀，使高爐具有一定的受風(fēng)能力，以及合理的煤氣利用率和熱負(fù)荷，反復(fù)嘗試了多種裝料制度，具體大致分為三個(gè)階段：

1）恢復(fù)初期邊緣欠穩(wěn)，水溫差偏高，采取“抑制邊緣，開放中心”的思路，大風(fēng)活躍爐缸，典型矩陣短期效果明顯，風(fēng)量增加，量壓改善，水溫差下降，但難以穩(wěn)定，煤氣利用率持續(xù)處于低水平，邊緣也難以穩(wěn)定，小管道多，風(fēng)量波動(dòng)大；

2）堵風(fēng)口操作后，改變思路：縮小礦批，減輕負(fù)荷，疏松邊緣，收攏中心，角度外移，拉大角差，錯(cuò)檔位布料，典型矩陣為

3）以上調(diào)整未取得理想效果，煤氣利用率僅維持40%～41%，且風(fēng)量難穩(wěn)，壓力波動(dòng)大。22日將矩陣調(diào)回，操作方向仍以“均勻邊緣，收攏中心”為主，矩陣變?yōu)?img src="http://www.2e6sc.cn/uploadfile/2018/0706/20180706101806130.jpg" title="4.jpg.jpg" width="100" height="29" border="0" hspace="0" vspace="0" style="width:100px;height:29px;float:none;" />后續(xù)微調(diào)中心焦量及邊緣礦焦比，內(nèi)移角度，最終矩陣煤氣利用率穩(wěn)中有升，操作上穩(wěn)定大焦量，保證焦層厚度，以及中心焦量維持在20%左右，逐漸擴(kuò)礦批加重負(fù)荷，煤氣利用率逐步升高并穩(wěn)定在46.5%以上，量壓適宜，爐況恢復(fù)正常，及改善煤氣利用取得階段性勝利，后續(xù)有待進(jìn)一步優(yōu)化操作矩陣，鞏固提升煤氣利用率，達(dá)到高產(chǎn)低耗的目標(biāo)。

4 調(diào)整效果

通過以上一系列調(diào)整及狠抓原料管理后，結(jié)合高爐自身的冶煉條件和水平，找到合理的操作方針，達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的目標(biāo)，煤氣利用率穩(wěn)定在46.5%，風(fēng)耗下降，燃料比降低了15～20Kg/t。

煤氣利用率提高后，焦比降低，為滿負(fù)荷生產(chǎn)的焦化減輕了壓力，同時(shí)焦炭富余的情況下又可以促進(jìn)焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定與提高，節(jié)約成本的同時(shí)為高爐穩(wěn)順提供了保障，為后續(xù)進(jìn)一步提高煤氣利用率，降低消耗夯實(shí)基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

（1）加強(qiáng)原燃料監(jiān)控，控制適當(dāng)?shù)暮Y速，減少粉末入爐；當(dāng)原料變差時(shí)，退守要及時(shí)，八高爐采用大小燒分級(jí)后混裝入爐，小燒量頻繁增減時(shí)影響氣流分布，目前正著力解決，取消分級(jí)；

（2）對(duì)于爐缸容易堆積問題，操作上控制適宜的爐渣堿度，保證爐溫充沛，嚴(yán)防低爐溫操作，做到三班統(tǒng)一操作思路，維持爐溫和風(fēng)量的連續(xù)性，頻繁的加減風(fēng)及爐溫大幅波動(dòng)會(huì)造成煤氣流不穩(wěn)定，減少因人為因素造成的低料線、減風(fēng)甚至慢風(fēng)、休風(fēng)等；

（3）風(fēng)口破損較多時(shí)，特別是爐缸不活時(shí)，應(yīng)盡早更換，減少因爐缸進(jìn)水而造成的熱量損失；

（4）高度重視水溫差變化，調(diào)整氣流時(shí)注意上下部匹配問題，過度壓制邊緣是不利于穩(wěn)定邊緣水溫差的，操作上以中心氣流為主，兼顧邊緣氣流，穩(wěn)定發(fā)展兩股氣流；

（5）煤氣利用率提高，產(chǎn)量得到保證，控制適宜的風(fēng)速，徹底改變中心氣流散而不強(qiáng)的狀況，達(dá)到高產(chǎn)低耗的效果。