摘要  安钢6号高炉2005年5月开始富氧喷煤强化冶炼，逐步取得了较好的技术经济指标，其中2005年5~9月份平均利用系数达到3.74t/ m³ּd，比2005年1~4月份提高0.25t/ m³ּd，每天增产近100吨。本文介绍了安钢6号高炉针对高炉生产状况和自身特点，运用富氧喷煤技术，提高利用系数的措施及实践体会。并对如何进一步提高利用系数进行了探讨。

关键词    高炉    富氧    喷煤    利用系数

安钢6号380m³高炉1999年元月建成投产后，一直采取全焦冶炼。2002年5月毗邻的7号380m³高炉开炉，焦炭供给日益紧张，每天需要从原料场倒运近300吨焦炭，这些焦炭露天存放，质量和水分不稳定，对高炉影响较大。近几年，原燃料价格不断上涨，运用高炉喷煤技术，节约焦炭，降低成本，十分必要。2003年4月，安钢100吨转炉投产，炼铁后道工序生产能力远大于高炉生产能力。因此，提高利用系数也是高炉生产组织的一个重要课题。

自2005年5月开始，6号高炉通过富氧喷煤强化冶炼，逐步取得了较好的技术经济指标。其中2005年5~9月，煤比由34 kg/t提高到 124kg/t，焦比由544kg/t降到454kg/t，特别是平均利用系数达到了3.74t/ m³ּd；和2005年前四个月相比，平均煤气利用率增加约0.55%，风温提高50℃左右，平均利用系数提高0.25t/ m³ּd，每天增产近100吨。

1         生产状况简介

6号高炉设计1个铁口，1个渣口，14个风口，配置D1300—31离心鼓风机，液压双钟布料，陶瓷杯综合水冷炉底，干法布袋除尘，取消了放上渣操作。2005年已经进入炉役后期，炉喉及及炉喉钢砖变形严重，炉底温度偏高，炉顶及干法除尘煤气管道多处跑煤气，热风炉由于种种原因风温不高。但目前发现高炉冷却壁仅有3块漏水。

富氧采用炼钢余氧，在冷风管道上加入，与冷风经热风炉进入高炉。安钢炼铁厂380m³高炉喷煤工程，2005年4月底竣工试喷。制粉有一台MPF1713/39中速磨（铭牌出煤39t/h），高压并罐一总管一分配器喷吹系统，煤枪为直吹管斜插式，浓相输送，流化喷吹。煤种为全烟煤。6号高炉采用高碱度烧结矿+球团+块矿炉料结构，原燃料条件见表1、表2。

表1    安刚6号高炉入炉原料成分(%)

表2    安刚6号高炉入炉燃料质量 (%)

2  富氧喷煤提高利用系数措施

2.1 调整风口及矿批，达到煤气流分布合理

高炉一般喷吹煤粉后与全焦冶炼时风口应适当扩大，以维持合适的煤气流分布^[1]。6号高炉在即将喷煤前，结合炉型和中小高炉喷煤操作经验，于2005年4月28日将2^#风口由Ø100mm调为了Ø114mm，缩短了1^#、12^#、13^#、14^#风口长度，调整前后的风口布局对比见表3。在高炉喷煤后，逐渐将矿批由12200 kg加到13200 kg，加重焦炭负荷。由于干法除尘要求荒煤气温度控制在80~280℃，矿批加到13200 kg后，逐步稳定矿批减少焦炭，加重焦炭负荷，提高喷煤量。通过以上手段，保证了煤气既吹透中心，同时又适当发展边缘，达到煤气流分布合理。

表3    安钢6号高炉调整风口布局对比

2.2 确保高炉顺行

主要方法：烧结喷洒CaCl₂溶液，分仓化验其成分，稳定3%海南+3%南非生矿，调整烧结和球团比例，计算机无熔剂配料入炉；注重生产条件信息反馈，减少入炉粉末，调整风量、矿批与原燃料质量相匹配；稳定[Si]和[S]，控制[Si]在0.5%~0.7%，[S]在0.030%~0.045%，保证渣铁物理热、流动性良好；提高顶压，使风量和全压差之比在合理范围内；抓好炉前均衡出净渣铁。

2.3 富化煤气，提高风温

高风温不仅可以提高高炉炉缸物理温度，有利于提高渣铁物理热和流动性，而且在喷煤后可补偿风口前理论燃烧温度。6号高炉虽然为四座改进型霍戈文式热风炉，但是因种种原因，全用风温仅有约950℃。喷煤后，2005年9月12日进行了富化焦炉煤气，要求日常高炉操作，坚持全风温，特殊情况下，严禁拉风温超过2小时，并重视热风炉职工的烧炉技术，使风温达到了980~1050℃。

2.4 增加煤量和氧量

高炉喷煤后，随着煤量的提高，风口前理论燃烧温度有所下降。富氧是高炉强化冶炼的重要措施，在大喷煤时其作用尤为重要，因为它可以解决喷煤时遇到的三个问题：提高燃烧率；维持合适的理论燃烧温度；降低喷吹挥发分高的烟煤时产生的炉腹煤气量^[2]。 6号高炉在煤比100 kg/t左右时，进行了大富氧试验，将氧量由1500m³/h增加到2000m³/h，后又增加到2500m³/h，炉况稳定顺行。当煤量增加到9000 kg/h左右，煤比达到125 kg/t 以上时，又逐渐将氧量增加到3500~4000 m³/h。这给高炉带来两大效果。一是料速可增加0.5~0.8个/h，二是改善了煤粉在炉内的燃烧，有利于增大料柱透气性，提高渣铁物理热和流动行，增加炉缸脱硫效果，便于下调碱度，控制[S]。

2.5 改善炉缸工作状况

    良好的炉缸工作状况对于提高利用系数十分重要。6号高炉富氧喷煤后，更加注意炉缸工作状况。首先，提高中心温度是改善炉缸工作的关键^[3]。密切关注炉底、炉缸温度的变化。炉底热电偶插在炉体中心，一般随着它的温度降低，预示着炉芯温度降低，说明炉缸活跃程度有所下降，需要结合煤气利用率和煤气曲线等参数思考，采取措施发展一定的中心气流。炉缸热电偶均匀分布在炉缸边缘，倘若它的平均温度升高，则印证上述思考是正确的。再者，控制充沛的铁水温度和合适的[S]。避免[Si]连续低于0.30%。在炉温充沛的情况下，调剂造渣制度，使[S]0.030%~0.045%范围内，确保流动性良好，对防止炉缸石墨堆积起到了积极的效果。三是谨慎使用萤石。萤石能显著降低炉渣的熔点，不但严重侵蚀炉缸，而且会影响炉缸物理温度。2005年8月，由于公司大停气，6号高炉在料仓上萤石，并少量搭配下休风料。送风后未即使去掉萤石，炉缸脱硫效果不好，不得不把碱度由0.97调至1.14，反而致使炉况不太稳定。由于高炉在炉役后期，炉底温度偏高，后来规定严禁使用萤石，有必要暂时使用时，必须[Si]≥0.80%。

3  生产效果对比

2005年5月13日，6号高炉正式喷煤，其富氧喷煤前后主要经济技术指标见表4，富氧喷煤后利用系数与去年同期对比情况见图1。

表4    安钢6号高炉2005年富氧喷煤前后主要经济技术指标

4  实践体会

4.1 控制好综合负荷

高炉富氧喷煤后，综合负荷是冶炼操作的重要参数。控制好综合负荷，应该注意料速和出铁量。当渣铁罐不正点或出铁操作不好，炉内积存渣铁多时，料速减慢，如果不及时调整煤量容易造成炉温偏高。氧量受到限制后，也要调整煤量，以控制好综合负荷。高炉连续塌滑料时，煤气利用失常，炉内综合负荷急剧加重，一定要果断减风，上部加足够焦炭，防止炉子大凉。此外，6好高炉在炉役后期，常定期休风计划检修设备。但在每次送风后，炉况都不同程度出现波动。分析认为，主要是综合负荷波动太大所致。休风料按照全焦冶炼时入炉，综合负荷较轻，而送风后仍旧全焦冶炼，不及时恢复富氧喷煤，综合负荷不稳定，不利于稳定炉况。

4.2 维护合理操作炉型

   维护合理操作炉型对于炉况稳定顺行起着很大作用，有利于提高利用系数。6号高炉以炉身、炉腰部位的热电偶作为检测对象，当温度低于警戒值连续三天后，可适当发展该部位边缘煤气流，如果持续三天效果不大，可控制该部位冷却壁水量。2005年9月，由于限制氧量、计划休风时间长等因素，造成炉身北部有所粘结。采用上述手段仍不见效。开始在其对侧压料，调整其下部的12^#风口，由Ø100mm改为Ø114，使该点炉墙温度恢复到了原来的温度范围。

4.3 小幅度稳定调整

高炉在某个阶段是一个有机的统一体。随着煤量、矿批、氧量等参数的变化，有可能使其它参数也变化，不宜调整幅度太大。6号高炉在喷煤扩大矿批时，一般采取加100kg，增加一些煤量，稳定三、四班之后再调整，逐步将矿批加到13200kg，煤量也是由开始的3000kg/h

逐渐加至9000kg/h左右，氧量同样由1500m³/h逐渐加至4000m³/h。这样小幅度调整一方面便于高炉适应，另一方面便于采取一些辅助措施配合调整稳定调整，避免出现反复。6号高炉喷煤初期，曾一度控制炉身局部水量，后随着矿批、氧量的增加，逐渐开大了水量，又随着氧量的增加，渣碱度也逐步由1.14下调到0.98，但[S]仍然合适。

5         进一步提高利用系数的思考

5.1 精料

精料是高炉提高利用系数，强化冶炼的根本。随着煤比、氧量的不断增大，应该提高入炉品位，降低渣量，尤其是在取消放上渣操作后，便于高炉接受大风量，维护好铁口。6号高炉渣量在400 kg/t左右，有时出一次铁曾出现过两个渣罐都出满（约70t）现象，被迫堵铁口，这给强化高炉生产带来了安全隐患。其次，改善焦炭质量，充分发挥它在炉内料柱骨架作用，增加炉缸的透液性，避免炉缸堆积。另外，2005年9月，6号高炉炉渣Al₂O₃含量平均约在15.5%。优化炉料结构，控制Al₂O₃入炉量，适当提高炉料中MgO入炉比例，对于改善炉渣性能，提高产量十分关键。

5.2 稳定大氧量

目前，6号高炉富氧使用炼钢余氧，氧量不稳定。由于风温在富化煤气后仍旧不高，限制用氧或停氧后，对于风口理论燃烧温度、料速、煤气流影响较大，容易造成高炉波动减产。稳定使用大氧量，对于进一步提高煤比和利用系数至关重要。

5.3 细化管理, 低[Si]冶炼

处在炉役后期，要加强设备点检，合理安排计划检修，降低休慢风率。加强冷却壁维护，使用炉体灌浆、补炉护炉技术，防止炉底温度持续上升，做好高炉长寿工作。在喷煤方面，使用燃烧性好的煤种，减少灰分，优化喷吹操作程序，实行均喷匀喷。在高炉操作方面，提高工长操作技能，统一四班操作；条件具备时，确保渣铁物理热和流动行良好，适当进行低[Si]冶炼, [Si]控制在0.40%~0.60%。另外，避免渣铁罐晚点现象，继续实行炉前安全出铁确认制度，优化炮泥质量，提高出铁正点率、铁口合格率，减少铁量差，杜绝事故发生。

6         结语   

安钢6号高炉通过富氧喷煤技术，在炉役后期强化冶炼，达到了提高利用系数目的。针对实际情况，运用各种调剂措施，实现高炉“上稳、下活、中合理”是提高利用系数的前提。控制好综合负荷和逐步小幅度稳定调整炉况的思路值得借鉴。日前，贯彻精料方针，稳定使用氧量，运用3500 m³/h左右，煤比突破150 kg/t，适当进行低[Si]冶炼，平均利用系数可以稳定在3.95 t/ m³ּd（日产1500吨）以上。