摘要武钢2号高炉中修以后，通过采取精料、提高顶压和压差、富氧喷煤等多种强化措施，取得了十分明显的冶炼效果，高炉各项技术经济指标不断进步。
关键词高炉强化冶炼炉前管理
1 概况
武钢2号高炉(1536m3)经原地改造性大修后，于1998年11月13日开炉投产。投产以来，由于受种种因素的制约，高炉生产一直未得到有效的强化，利用系数长期徘徊在1．9左右，很难取得大的突破。2004年8月12日2号高炉停炉进行了为期40天的中修。2005年3月随着原燃料条件的改善、大风机的投入和制氧能力的提高，2号高炉不失时机地对操作制度进行了大胆改进，高炉主要技术经济指标大幅度改善(见表1)。而且，高炉长时间稳定顺行，打破了2号高炉长期较低水平生产并且容易波动的僵局，开创了2高炉生产的新局面。
2强化冶炼措施
2．1 抓好精料工作
(1)把好原料人炉关。入炉粉末过多会严重影响高炉料柱的透气性，减少入炉风量，不利于高炉顺行。2号高炉本次中修前，槽下振动筛多为方孔形或梳齿形振动筛，筛分效果不太理想，不能有效地筛除原燃料中的粉末。利用这次中修机会，将两个焦筛和部分矿筛换成了振动棒条筛，筛分效果大大改善，明显提高了入炉原料的质量。
(2)优化用料结构。2004年下半年以来，由于受铁矿石资源的限制，武钢堆场混匀料中Al2O3含量偏高，严重影响到高炉的顺行。为了控制Al2O3入炉，及时调整了用料结构，将Al2O3含量高的澳块配比由10％降低到3％左右，适当提高了Al2O3，含量低的球团矿配比，使入炉Al2O3含量始终保持在高炉允许的范围之内，保证了高炉的顺行，为高炉强化冶炼创造了条件。
(3)提高原燃料质量。近几年来，武钢在精料方面做了不少工作，矿石入炉品位在逐年提高，只是由于炼铁产能的快速增长抵消了这些努力。进入2005年，随着武钢10号焦炉、9号焦炉以及新二烧的相继投产，2号高炉的原燃料条件才相对好转，使用外购焦的比率由2004年第4季度的90%下降到35％左右，焦炭质量明显提高，烧结矿也由质量较好的新二烧料逐渐取代了原来的一烧料，原燃料条件的改善为2号高炉的强化冶炼打下了良好的物质基础。
2．2提高压差，增加入炉风量
高炉操作理念对炼铁生产起着至关重要的作用，它决定了高炉操作者所能采取的操作手段和调剂方向。过去，由于受原燃料条件等其他一些因素的制约，2号高炉在操作上过于强调“稳”和“守”，束缚了操作水平的提高和指标的优化。2005年3月份以来，大胆突破原来的操作模式，对高炉的强化冶炼进行了许多有益的尝试。
过去，总担心压差过高会引起炉况不顺、下料变差甚至悬料，因而往往将压差控制在0．115 MPa左右。2005年转变观念，在提高压差方面进行了不断的摸索和试验。在时机有利、炉况顺行的情况下，一步一个台阶地将压差提高到0．135 MPa，并维持在一个相对较高的水平，炉况并没有出现什么不良的征兆。相反，压差提高后，风量增加了，一方面提高了风速和鼓风动能，有利于活跃炉缸，促进高炉稳定顺行；另一方面也有利于煤气流的合理分布。再者，风量大，煤气流增加，炉料下降速度加快，可以起到防止炉墙粘结的作用，因此提高压差可从几方面有利于维护高炉炉型。
2．3提高炉顶压力
一般来说，炉顶压力每提高0．01MPa，可提高冶炼强度2％左右，同时顶压的提高也相应增加了风量，延长了煤气在炉内停留的时间，改善了煤气利用，促进了间接还原，有利于高炉的稳定顺行。在1998年2号高炉大修时，由于鼓风机没有更换，致使炉顶压力长期以来只能维持在0．150 MPa左右。2005年2月上旬，随着1号风机的使用，我们将炉顶压力提高到了0．170 MPa，取得了非常好的效果，生铁平均日产屡创新高，大大超过原来的生产水平。炉顶压力的提高为高炉强化冶炼奠定了坚实的基础。
2．4合理的上下部调剂
2005年3月与1999年5月(同为开炉后6个月)的上下部调剂参数对比情况见表2，从表2可以明显地发现二者之间有着很大的不同，现在的布料矩阵更强调在炉役早期就将矿焦布料平台向边缘平移，对边缘煤气流进行合理的抑制，以达到稳定下料、提高煤气利用率、稳定炉型等目的，不像过去往往生产一、二年之后，炉墙发生了侵蚀，才将矿焦布料平台向边缘平移。下部调剂主要强调炉缸的一个“活”字，通过缩小进风面积，来提高风速和鼓风动能，再辅之于上部调剂手段，有力地保证了炉缸中心的活跃。相对较小的进风面积可以使2号高炉适应原燃料的复杂多变，从而使炉况稳定顺行，各项技术经济指标得以明显改善。
2．5 高富氧大喷吹和高风温相结合
富氧喷煤是高炉强化冶炼的重要手段之一。因为氧源的限制，2号高炉原来的富氧率仅在l％左右，受炼钢影响还经常有些波动，这对提高煤比、稳定高炉送风制度和热制度以及高炉的强化冶炼都非常不利。2005年2月以来，随着氧气厂生产能力的扩大，2号高炉的用氧量由原来2000m3／h提高到8 000 m3／h。针对这一新的变化，在保证高炉顺行的前提下，逐步将富氧率提高到3．0％。富氧率的提高，改善了煤粉在炉内的燃烧条件，为提高煤比及节能降焦提供了可靠的保证。在富氧大喷吹的同时，坚持使用高风温，采用全关冷风大闸操作，保证风温水平在1150 ℃以上，用煤和加湿来调剂，保持合理的理论燃烧温度和炉温，改变了原来靠加减风温来调剂炉温的操作习惯。由于这些措施调配得当，高炉强化取得了明显的效果。2005年3、4月份高炉主要技术经济指标连续大幅度突破历史纪录，实现了高产、优质、低耗的冶炼目标。
2．6 控制合理的操作炉型
合理的操作炉型是高炉稳定顺行的基础，炉型不规整，高炉难以稳定顺行，更难以强化。中修以来，2号高炉始终把炉型的控制放在非常显要的位置。高炉强化冶炼后，边缘煤气流有明显的发展趋势，一方面通过布料矩阵的变化来调整边缘煤气流，同时通过下部调节风口布局保证周向煤气流的均匀稳定，将砖衬温度控制在600～800℃，7、8段冷却壁温度控制在80～120℃，软熔带位置控制在炉身6—8段；另一方面，加强了对炉身冷却水的检查和炉底水温差的测量工作，对检查和测量结果及时做好记录，便于分析和调整，使炉体冷却强度保持在合适的范围之内。通过以上措施，2号高炉操作炉型得到了控制，也使高炉顺行得到了保证，强化冶炼得以顺利进行，同时改善了煤气利用，使综合能耗大大降低。
2．7 最大限度地提高上料能力
2号高炉原设计利用系数只有2．0，因此料车设计能力只能满足每小时8批料(批重28t左右)的上料要求。高炉强化冶炼之后，随着产量的大幅度上升，对原燃料的需求随之增加，通常需要料车具有每小时9～10批料的上料能力，否则，会经常出现长时间赶不上料线的情况。为了解决这一难题，一方面充分挖掘料车潜力，将批重扩至28．8 t(已至料车极限)；另一方面将沟下和炉顶各个阀门开关的延时时间尽量缩短。尽管这样，上料能力仍然略显不足，
又从布料时间上想办法，将布焦矩阵由 876541 876541
C322214变为C221113,减少布焦环数，使每批料的布料时间缩短了30 s左右。通过这些变化，才使上料能力基本上满足了高炉强化冶炼生产的需要。
2．8 抓好炉前出铁管理
高炉强化冶炼之后，随着生铁产量的大幅度提高，炉前能否及时出净渣铁直接影响到高炉的稳定顺行。2号高炉尽管设计有夹角成360的2个铁口，但出铁场只有1个，受场地限制，目前还不具备2个铁口同时出铁的条件，只能是一用一备。因此，产量提高之后，一方面铁口工作压力陡增，另一方面也经常出现因渣铁罐满而渣铁出不净的情况。针对上述情形，将工作的重心放在了炉前，首先从抓炮泥质量着手，保证炮泥强度能满足出铁的要求；其次，重点强调均匀出铁。为此，出台了一系列的考核措施，对铁口的维护、铁口的深度、打泥量的控制、钻头的使用、出铁正点率、渣铁沟的护理以及渣铁罐装载等进行严格管理，有力地保障了炉前工作的顺利进行。
以上各种措施既相互制约，同时也相互联系，相互促进，压差和顶压的提高使风量增加，既有利于炉缸的活跃，同时煤气量大有利于对炉身的清理，保持较好的炉型。富氧的增加有利于增大喷煤量，降低焦比，同时使下料速度加快(提高压差和炉顶压力使风量增加也使得下料速度加快)，下料速度加快对防止炉身结厚有一定的作用。相对较小的进风面积使得高炉可以抵御原燃料变化和其他不利因素给高炉带来的波动。以上各种措施相互促进，使高炉长期稳定顺行。通过强化冶炼，2号高炉指标取得了十分明显的进步，特别是利用系数实现了跨越式的历史性突破，焦比、煤比等主要技术经济指标也都处于历史最好水平(见表3)。
3存在的问题
2号高炉强化冶炼后，炉底侵蚀速度相对加快，这要引起足够的重视，并及时采取相应措施。另外，上料能力和炉前渣铁排放能力几乎已到极限，难以满足进一步强化冶炼的需要，制约了高炉生产水平的进一步提高，这些还需要在以后的工作中想办法加以解决。
4 结语
(1)武钢2号高炉自中修以来采取了一系列的强化冶炼措施，实践证明是非常成功的，高炉主要技术经济指标得以大幅度改善，取得了十分显著的经济效益。
(2)精料是高炉炼铁的基础，对高炉生产具有决定性影响，是高炉强化冶炼的基础。
(3)提高压差和顶压、采用相对较小的进风面积、增加富氧等是2号高炉在操作方面的主要改变。
(4)高炉操作水平的提高是2号高炉指标不断取得进步的重要因素，但与国内国际先进水平还有较大的差距，还有待于继续探索和改进。
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