摘  要    对孝义城钢432m³高炉系统优化进行了总结。针对高炉存在的问题，在分析原燃料和设备等状况的基础上，应用对比分析的方法，制订合理的操作方针，采取了洗炉及使用斜风口；调整风口布局，控制适宜压差；制定防止连续塌滑料预案；提高风温使用水平；摸索合适的装料制度；调整冷却制度；强化管理措施，使高炉风口烧坏现象大幅度减少，经济技术指标明显改善。

关键词    高炉  分析  调整  操作

1前言

山西孝义城钢432m³高炉，设计14个风口，1个铁口，1个渣口，串罐无料钟炉顶，水冷炉喉钢砖，陶瓷杯综合水冷炉底，干法布袋除尘，三座球式热风炉，水冲渣，目前配置AV45-12轴流风机，取消了放上渣操作。2004年2月开炉投产后，高炉生产指标一直不太理想。从2006年9月底开始，通过采取措施逐步调整炉况，进行系统优化，高炉产量与调整前相比大约每天增产128t，风温提高50℃，焦比下降18kg/t，风口烧坏现象大幅度减少，经济技术指标明显改善。

2调整前存在的问题

2.1经常烧坏风口

高炉在2006年8月烧坏风口26个，9月烧坏风口累计高达47个，其中8月12日一天烧毁风口4个。这些风口烧漏多在风口下沿。9月6日6^＃风口一天更换两次，被迫送风后堵死，停约2炉铁后捅开。高炉风口冷却系统水压0.8Mpa，风口为隔板式铸紫铜材质，Cu≥99.8%，出厂前2.0 Mpa试压20min，质量较好。烧坏风口很可能是高炉炉况所致。

2.2炉料偏行严重

高炉南尺（斜桥部位）和北尺（靠重力除尘器一侧）下料相差多大于500mm，从炉喉摄像观察，铁口对侧煤气流发展，而铁口部位煤气流十分弱，休风看料面与摄像观察一致。据介绍布料溜槽和高炉两者中心有偏差。

2.3塌滑料频繁

高炉顺行状况差，主要表现在塌滑料频繁。8月中旬一白班上午8：10塌料达4.5m，赶上料尺后滑料至3.2m，下午13：35再次塌料3.8m，高炉一个班附加净焦8车，防止连续塌滑料使炉温急剧下降，发生炉子大凉事故。风压风量呈锯齿状波动。

2.4炉墙结厚，炉底温度高

    高炉在北尺一侧，冷却壁水温差偏低，从该部位热电偶温度显示和其它部位相比较偏低，可能存在炉墙结厚。高炉投产约一年多，炉底温度最高到900℃以上，后来应用炉底钻孔加了4根冷却水管，改向下斜风口全部为直风口，温度上升趋势有所缓解，到760℃左右。2006年9月平均是636℃，但这与同类型高炉比较，炉底温度仍然还高。（安钢6号380m³高炉生产近7年，在炉役后期炉底温度才最高567℃。）

2.5原燃料质量波动大

高炉采用高碱度烧结矿和酸性球团炉料结构。由于高炉只有一座，产量偏低，致使许多烧结矿落地，高炉经常配加1/5～1/4落地烧生产，焦炭水份2006年9月最低4.0％，最高19.7％，为了降成本，不定期配加高硫焦（灰分约15.0％，S达1.100％）。其烧结碱度和焦炭水分、灰份波动情况如图1、图2所示。

3强化冶炼思路

高炉强化冶炼精料是基础，可以用“四分原料三分设备三分操作”^[1]来说明。把握当前原燃料条件，合理配置高炉热制度等四大制度和冷却制度，制订切实可行的操作方针最为关键。

3.1原燃料技术分析

9月29日，由安钢技术中心测定，抽样分析了城钢原燃料，一些数据还与安钢7号高炉做了对比，具体情况见表2、表3、表4。

表2    城钢与安钢7号高炉原料成分和强度对比

            表3    城钢与安钢7号高炉原料低温还原粉化、还原性能对比

表4      城钢与安钢7号高炉烧结软化、熔滴性能分析

抽查城钢焦炭，测得焦炭热强度CSR为48.55%，反应性CRI为32.85%,焦炭质量较差。由以上各表知：与安钢烧结相比较，其品位、强度等指标相差较多，RDI_+3.15指数为93.9％，表明其具有好的低温还原粉化性能，其软化区间为106.7℃，高炉操作要求△T_40-10窄一些，T_S高一些，△P_mas低^[2]，但是综合起来，指标总体上不如安钢烧结，如果再搭配落地烧，入炉原料质量将变得更差；仅外购球团品位等某些指标还可以。

3.2设备状况对比

    城钢432m³高炉设备状况，与安钢7号高炉对比见表5。

表5    城钢432m³高炉和安钢7号高炉设备状况对比

3.3制订操作方针

结合安钢7号高炉生产情况，判断其鼓风动能应该比7号高炉的低，全风风压不易超过7号高炉的230kPa，炉温控制应该比7号高炉的高，矿批要小于7号高炉目前的13500kg，综合考虑其原燃料、设备及维护等因素，制订如下操作方针: [Si]0.65％～0.85％，[S]0.030％～0.040％，碱度1.12±0.03，全风风压暂时为230kPa，矿批≤13300kg，料速57±2批/班，冷却水总压0.44 MPa，目前暂时继续使用现在CCC↓OO↓，焦炭和矿石α相同的（范围25°～31°）料制。

4采取的措施

4.1洗炉及使用斜风口

经常烧漏风口，排除冷却和设备质量后，分析认为是炉缸严重堆积所致。9月底开始每批加300kg萤石(期间曾插萤石3000kg配净焦2000kg数批)，退焦炭负荷，控制到上限炉温洗炉。由于增设了炉底水冷管，炉底温度已经下降很多，适当关小炉底水冷管冷却水量，但是要求勤测量其水温差，不得超过原来最高记录。高炉14个风口在炉底温度升高时全部使用直风口，为了活跃炉缸，结合高炉实际运行状况，先后调整2^＃、3^＃、8^＃、9^＃风口，由下斜度0°改为7°，10月上旬烧漏风口现象有所缓解。

4.2 调整风口布局，控制适宜压差

针对高炉偏行严重，结合高炉顶温和料尺下料情况，调整了风口布局，加大铁口两侧风口直径，缩小其对侧风口面积，并且在9月底临时堵7^＃风口两天，“纠正”偏行。目前风口布局见表6。规定全压差≤120kPa。由于3^＃热风炉耐火球渣化，换炉送风后风压上升约10 kPa多，使用3^＃热风炉送风时风压可以暂时达到240kPa～250kPa，但是顶压在120kPa以上，尽量保持全压差不升高。使用顶压，控制合适压差，对有效防止塌滑料起到了积极作用。

表6     城钢432m³高炉调整后的风口布局

4.3 制定防止连续塌滑料预案

连续塌滑料是高炉炉况失常的表现，必须控制。结合高炉实际情况，要求：①发生塌滑料一定要减风压到不再塌滑料为止；②在赶料尺时，避免太急躁，放一批料待四点顶温回升后再放料；③适当退负荷，临时采取发展边缘的料制赶料尺，若料尺亏尺超过3m或1小时，要插净焦防凉和疏松料柱；④若减风超过40 kPa，要以矿批和风量相适应为准则，缩小矿批赶料尺；⑤赶上料尺约半小时（放3～4批料）后，再小幅度恢复风压，加风必须以风压风量相对应，透气性合适为原则。⑥第一次恢复风压要小于塌滑料前的风压，待所有赶料尺的料全部过软了熔带（约20批料）后，再考虑恢复原来的风压。

4.4提高风温使用水平

高炉原来顺行状况差，炉温低不好上提，被迫加净焦防凉，净焦下达后，又大幅度撤风温；如此恶性循环。10月初，适当加重焦炭负荷用风温。如果需要加净焦，可以把净焦分摊于8～12批料内，走一段轻负荷料，避免下达后大幅度撤风温。随着炉况的好转，10月中旬，风温由原来的约805℃使用到870℃，10月下旬达到910℃。提高了风温，渣铁物理热明显变好，利于活跃炉缸；稳定使用风温，便于避免高炉高温区上下波动，以稳定高炉软熔带，稳定炉况。持续炉况好转，又为提高风温使用水平提供了条件。

4.5 摸索合适的装料制度

沿袭高炉原来应用的矿焦同角布料，随着塌滑料的减少，稳定风压在230kPa，风量在1250m³/min，逐渐加角度由C²⁸O²⁸加到C²⁹O²⁹，矿批由12800 kg加到13000 kg，稳定三、四天后，改为了C³⁰O³⁰，矿批加到13200 kg。根据炉况，规定“单负荷调整增减焦批，再涉及气流调整考虑小幅度动矿批”，10月中旬矿批稳定在13300 kg，料尺0.9m，高炉已经基本消除了塌滑料，趋于顺行。适当加重边缘煤气流，相对打开中心煤气流，高炉适应原燃料变化能力变强。之后，料制又逐步变为C³⁰O³¹，炉况稳定性增加。

4.6 调整冷却制度

    高炉本体为分区冷却，风口区采用加压冷却，压力一般在0.9MPa，炉身上部区水压0.27MPa。9月28日起，开始稍微降低炉身上部水压，控制北尺部位炉身、炉腰冷却壁水量，调整水温差在上限范围，处理炉墙结厚，后利用休风机会，灌浆堵死了漏水炉吼钢砖，外加喷水冷却。配合在北尺部位使用大风口，发展边缘煤气流，北尺有下料比以往加快的趋势。沿袭使用风口有裂纹，减少该风口进水量的办法，抽机会更换，尽量减少休风时间。随着炉缸工作活跃，又逐步加大了炉底的水流量，防止炉底温度上升。

4.7 强化管理

对于炉前出铁，新安装了液压泥炮打泥标尺，按照标记控制打泥量，积极推行做铁口泥套技术，防止堵铁口冒泥，维护铁口在1700mm~2000mm深度。实施均衡出铁制度，每班出六次铁，每次不得和理论出铁量差15t，一般稳定在70t左右。在高炉操作方面，要求工长勤看料仓、风口，掌握高炉变化趋势，做到早动、少动、争取主动，以稳定顺行、控制好炉温为中心，三班为一体，统一操作，严格执行既定操作方针。在设备管理方面，制定了点检维护暂行规定，热风炉烧炉换炉细则等多项制度。

5 生产效果对比

高炉调整后，炉况顺行好转，避免了多次休风更换风口小套，10月中旬连续8天产量超过1200 t，最高日产量达到1309 t，风温使用水平提高，焦比降低，具体情况见表7。

表7    城钢432m³高炉调整前后经济技术指标对比

备注：2006年10月20~21日因停高压电，高炉休风24个小时12分钟。

6 有待改进的问题

（1）热风炉内耐火球渣化严重，尤其是3^＃，换炉前后风压波动超过10 kPa，而且3^＃风温水平偏低，最高才910℃，应该强化干法除尘检漏操作，及时更换漏灰布袋，检修热风炉。检修后适当增加换炉次数，进一步提高风温使用水平。例如可以由每班换6次变为换8次炉。

（2）原燃料波动幅度大，须以稳定和提高烧结品位（55％）、碱度（2.0）为中心，搞好精料工作；制定入炉料信息反馈制度，及时向高炉操作者提供比如焦炭灰分、水分、S含量等准确数据，便于稳定铁水[Si]和[S]；可以考虑调整炉料结构，增加块矿（如海南矿）配比，降低吨铁成本。

（3）细化生产管理，调整职工工资发放方式，与生产指标挂钩，调动职工生产积极性。

（4）在精料和设备管理基础上，配合无料钟炉顶优势，充分发挥大风机的潜力，应用中心加焦技术，开发双环、多环布料^[3]，进一步优化指标。

7 结语

本次技术攻关，根据同类型高炉，应用对比分析的方法，针对高炉存在的问题，结合高炉的实际原燃料和设备等状况，合理制定操作方针，灵活采取调剂措施，象洗炉和使用斜风口，调整风口布局；控制适宜压差，制定防止连续塌滑料预案，提高风温使用水平等，从而在形成合理操作炉型的条件下，应用单环从矿焦同角到矿角稍大于焦角的布料形式，达到了系统优化，改善经济技术指标的目的。