宣钢9号高炉高产低耗生产实践

发表时间：[2008-09-20]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：12193

摘要：对宣钢9号高炉提高产量、降低消耗的经验进行了总结。通过加强原燃料管理、采取合理的操作制度，保持合理的操作炉型，在入炉品位偏低，入炉锌负倚、钛负荷偏高的不利条件下，取得了较好的经济技术指标，使高炉进入了稳定高产阶段。

关键词：高炉　操作制度　降耗

1 引言

　宣钢9号高炉(1800m³)于2004年10月19日动工建设，2005年10月24日点火开炉，它是宣钢第一座真正意义上的具有现代高炉特征的大型高炉。高炉采用了多项国内外先进工艺技术和装备：炉缸炉底采用整体陶瓷杯+炭砖结构；炉体采用全冷却壁结构，炉腹、炉腰、炉身下部采用三段铜冷却壁；炉身中上部为双层水冷管带镶砖球墨铸铁冷却壁；高炉本体和热风炉采用全软水联合闭路循环系统；3座高温内燃式热风炉，采用悬链线形拱顶，“眼睛型”燃烧室，矩形陶瓷燃烧器，设置高炉煤气和助燃空气双预热系统；热风炉高温区采用硅砖和低蠕变高铝砖，蓄热室采用七孔高效格子转；高炉设26个风口，2个出铁口，每个铁口配置一套单体“嘉恒”法渣处理装置；炉顶为串罐无料钟炉顶；煤气净化系统采用进口单锥环缝洗涤塔煤气清洗系统，具有煤气净化和调节顶压的作用，净化后的煤气含尘量降至10mg/Nm³以下。

2 高炉开炉生产情况

　 9号高炉开炉后，由于槽下上料系统、水冲渣系统设备故障频繁，高炉多次减风操作，不但拖延了达产时间，而且造成炉缸严重堆积，高炉被迫长时间处理炉况。通过减少外围设备故障，内部加大处理炉缸力度，2006年1月下旬实现了高炉达产目标。开炉后主要生产指标见表1。

表1　宣钢9号高炉开炉后主要生产指标

月份	利用系数t/(m³·d)	入炉品位%	焦比kg/t	煤比kg/t	小焦比kg/t	风温℃	顶压kPa	[Si]%	富氧率%	崩悬料次
2005-11	1.146	56.18	491	82	0	1184	139	0.71	1.18	41
2005-12	1.855	55.82	433	115	2	1154	194	0.56	0	7
2006-01	2.082	54.91	398	122	14	1154	211	0.45	1.00	5
2006-02	2.223	55.31	392	136	15	1155	217	0.33	1.40	5

3 宣钢炼铁生产面临的问题

3.1 入炉品位偏低

　受市场影响，宣钢在2005年下半年实施“低成本”生产方针。由于宣钢的钢材品种少，技术含量低，钢材销售价格不高，因此要想在激烈的市场竞争中保持盈利，只能降低铁前系统生产成本。主要采取的措施就是在2005年下半年逐渐调整了烧结生产原料结构，减少了品位65％的高品位外粉配比，增加了低品位外粉和当地精粉比例，使烧结矿品位由53％～54％降至50％～52％，入炉品位由57％～58％降至55％～56％，给高炉带来的直接影响就是渣量增大，透气性变差，炉况不稳定。

3.2 原料结构不合理

　 9号高炉投产前，各高炉原料结构基本上是75％机烧+20％球团矿+5％块矿。9号高炉投产后，由于自产烧结矿产量不足，只能提高烧结矿碱度，降低入炉机烧配比，提高球团矿配比。烧结矿碱度由2.0～2.2提高至2.3～2.5，入炉原料结构逐渐变为60％～65％机烧+30％～35％球团矿+5％～10％块矿。酸料比的升高给高炉炉况带来较大影响，主要表现在边缘气流不宜控制、渣皮不稳定。

3.3 入炉钛负荷升高

　出于成本考虑，宣钢增加了当地及周边地区精粉的采购。其中有相当比例的精粉含TiO₂在2.0％左右，使烧结矿和球团矿TiO₂达到0.7％～1.0％，入炉TiO₂负荷由原来的10～12kg/t升高至13～15kg/t。这虽然不及攀钢、承钢的高钛冶炼，但比大多数厂家的普通矿钛负荷高出许多，属于中低钛冶炼，对于渣铁参数控制范围要求比较严格。因为入炉TiO₂部分被还原进入铁水，部分直接进入炉渣，这些可以排出炉外，还有部分以TiN或TiC形式存在于炉内，热量过高会有更多的TiO₂被还原进入铁水影响流动性，热量过低会加剧高熔点的TiN或TiC在炉缸中的堆积，影响炉缸工作状态。宣钢高炉入炉TiO₂负荷变化见表2。

表2　宣钢9号高炉入炉TiO₂负荷变化

项目	2004年	2005年	2006年
TiO₂负荷,kg/t	9.92	12.11	14.19
铁水含钛,%	0.107	0.113	0.144
炉渣中TiO₂,%	2.414	2.413	2.216

3.4 有害元素的危害

　宣钢烧结矿、球团矿的原料长期吃“百家饭”，来源多，品种杂，K、Na、Zn等有害元素高低不等。但近几年生产中逐渐发现宣钢高炉锌负荷很高，对高炉生产已经造成影响。2006年8月炼铁厂与河北理工大学对宣钢高炉的锌富集情况进行了联合研究。通过对高炉原燃料、渣铁样、高炉瓦斯灰、瓦斯泥取样化验分析，发现宣钢高炉的锌负荷达到0.7～0.9kg/t，9号高炉的锌负荷为0.73kg/t。在高炉休风时，个别风口与渣皮之间流出白色ZnO液体。由于大高炉顶压高，铜冷却壁+镶砖冷却壁的炉体冷却强度大，锌排出困难，很容易在炉身中下部进入渣皮冷凝富集。随着生产延续，锌对大高炉的危害不容忽视。

4 实现长期稳定高产的措施

　高炉达产后，针对宣钢炼铁生产面临的实际问题，高炉操作者多方面入手，全面提高生产技术管理水平，使高炉实现长期稳定高产(见表3)。

表3　宣钢9号高炉主要生产指标

月份	利用系数t/(m³·d)	入炉品位%	焦比kg/t	煤比kg/t	小焦比kg/t	风温℃	顶压kPa	[Si]%	富氧率%	崩悬料次/月
2006年二季度	2.289	55.29	367	153	19	1180	217	0.30	2.6	0
2006年三季度	2.363	55.30	359	161	25	1198	219	0.26	3.0	0
2006年四季度	2.426	55.89	350	164	28	1199	220	0.28	3.0	0
2007年1月	2.399	55.86	358	164	19	1201	219	0.28	3.0	0
2007年2月	2.425	55.68	361	168	26	1202	220	0.30	3.0	0
2007年3月	2.382	55.44	360	159	14	1194	215	0.32	3.0	2
2007年4月	2.399	55.23	364	158	21	1200	217	0.31	3.0	1
2007年5月	2.364	54.78	359	164	25	1202	210	0.35	3.0	0

4.1 提高原燃料筛分效果

　由于入炉品位偏低，软熔带较宽，很大程度上影响高炉透气性，所以必须做好原燃料筛分工作。槽下烧结矿和焦炭仓均使用棒条筛，烧结矿筛是双层两面筛分形式，筛分效果较好，但下层筛棒条间距为3～4mm，容易发生堵塞。焦炭筛棒条间距为20㎜，使得入炉焦炭粒度小于25mm的小块焦偏多，也不利于料柱透气性的提高。2月下旬将烧结矿筛下层棒条筛间距扩大至4～5mm，焦炭筛棒条间距扩大至25㎜，回收返焦中的小块焦，与烧结矿混装入炉，既提高散料层透气性，又能降低焦比。改造后，入炉风量水平明显提高，不但有利于冶强提高，而且有利于煤气将炉内含锌带出高炉。改造前后烧结矿粒级变化见表4。

表4　改造前后烧结矿粒级变化(2006年)

项目	＞50㎜ %	50-25㎜ %	25-10㎜ %	10-5㎜ %	＜5㎜ %
改造前:1月	2.4	18.6	47.4	27.8	3.8
2月上旬	2.6	18.5	49.2	25.8	3.6
2月中旬	2.7	17.9	50.9	24.7	3.6
改造后:3月上旬	3.0	22.6	52.3	19.3	2.8
3月中旬	3.1	18.9	51.5	19.1	3.0
3月下旬	2.6	8.6	51.8	20.7	3.1

4.2 确立“低硅冶炼”的操作方针

　针对9号高炉所面临的条件，要克服入炉钛负荷升高并实现高产就必须坚持低硅冶炼。低硅冶炼的关键是要实现低化学热高物理热，而9号高炉炉底的整体陶瓷杯结构具有良好的保温性能，保障了物理热的充沛和稳定。上部采用大矿批、多环布料，提高了煤气利用率；下部适当缩小风口面积，提高鼓风动能，活跃炉缸，从而为实现低硅冶炼打下了坚实的基础。休风后，观察料面整体比较平坦，中心和边缘透气性良好，说明上下部制度匹配，而且有利于降低燃耗。在实际生产中，主要操作制度一旦确定，就不再轻易变动。从4月份至今，9号高炉上下部制度没有做大的改动，避免人为调剂不稳定对高炉的影响。车间相应制定了《焦炭负荷、喷吹煤粉调剂制度》、《高炉特殊情况加焦标准》，使高炉工长操作量化、标准化，大大降低了高炉在低硅冶炼下炉况失常的风险。9号高炉日常控制[Si]0.25％～0.40％，铁水温度≥1460℃，炉渣二元碱度1.15～1.20。高炉已经持续稳定高产一年半，抗波动能力强，在高煤比、重负荷下，能够做到长时问计划休风后在两个班内高炉恢复正常。

4.3 做好高炉炉型管理工作

　 9号高炉把炉型管理工作做为日常生产技术工作的重点。实践表明，现代化大型高炉的炉型设计是高炉气流分布合理均匀，生产稳定顺行的关键。提高高径比，加深死铁层深度，扩大炉缸直径等先进设计理念都体现在9号高炉的设计中，将好的设计炉型保持为好的操作炉型是高炉操作者的重要工作。9号高炉在达产后，通过对高炉一段时间的摸索，制定了《高炉日常炉型控制管理标准》，其中以炉缸炉底温度为重点，结合铜冷板及镶砖冷却壁温度变化趋势，判断高炉活跃状态和气流分布。9号高炉引进了俄罗斯某公司开发的炉缸炉底侵蚀模型，可以很直观的在计算机上看到炉缸炉底的温度场分布和侵蚀变化，对高炉分析炉况具有很好的指导作用。宣钢地处北方，四季温差较大，因此在冷却制度方面采取稳定水流量，根据季节变化对水温控制进行调整，以使高炉渣皮相对稳定，但不能过于平稳，特别是在铜冷却壁渣皮保持微小波动的状态时高炉的顺行程度最好。

4.4 强化车间生产管理

　搞好高炉生产离不开科学严格的生产管理。9号高炉始终以高炉值班室为工作中心，以炉前看水、上料、热风为外围保障，并相应建立了严格的奖惩制度，奖勤罚懒，奖优罚劣。对每一次生产工艺或设备事故做到分析、考核、培训程序化，既提高了职工技术水平，又避免了类似事故的发生。车问对所有工种定期进行技术培训，每季度进行考试，激发职工学习热情，使车间整体业务水平不断提高。

5 结语

　 (1)宣钢9号高炉针对自身特点，通过加强原燃料管理，调整操作制度，使高炉在达产后逐步稳定，在入炉品位低、锌负荷高的不利条件下实现了长期的顺行、高产、低耗。

　 (2)高炉要实现长期稳定顺行，技术管理与生产管理缺一不可。要从实际出发，建立适合自身特点的管理制度和模式。

　 (3)9号高炉生产实践为宣钢今后大型高炉在低成本方针下的生产提供了很好的经验和借鉴。