宝钢大型高炉操作管理技术(朱仁良)

二、大型高炉操作管理出发点
1、以高炉稳定为中心，协调烧结、炼焦，形成流程最优
要推行好现代化管理制度，提高控制精度
贯彻PDCA＋认真的工作方法
P
Plan：制定详细的实施计划
D
Do：工作实施 Check：及时检查，总结经验 Action：落实改进措施
C
A
技 术 管 理
二、大型高炉操作管理出发点
2、为公司创造低成本优质铁水，回收利 用全部含Fe含C物料，实现综合利用
800 700 600 500 400
300
℃
200
100
0 1
边缘
第一阶段 第二阶段
2
3
4
5
中心
6
7
8
9
边缘
第三阶段
第四阶段
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
2、喷煤、高风温、稳定湿份
大型高炉喷煤条件：
1）需要有较高热强度、较低热反应性的 焦炭，确保焦炭在高温区域起到骨架作 用，宝钢焦炭的控制值为CSR≥66%、 CRI≤26％ 2）需要有较低的渣比


炼焦单元有干法熄焦（CDQ）、焦炉自动加热控制等技
术；

高炉单元有高炉炉顶余压发电（TRT）、热风炉余热回
收、高风温和低湿分、富氧大喷煤和低硅冶炼等技术。
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
1、煤气流分布的控制
• 合理煤气流分布是炉况稳定顺行的基础，高炉通过上下部调节
达到炉内煤气流的合理分布，以保证高炉的稳定顺行和能量的
• 大型高炉配备设备更为系统化、装备水平 高、一次性投资大，从设计施工到操作维 护要始终贯彻长寿的工作方针 • 高炉长寿是高炉竞争力的重要体现 • 在推行低碳经济的大环境下，高炉大型化
是发展的趋势
二、大型高炉操作管理出发点 4、长寿、安全、环保
• 实现钢铁生产过程的节能减排，以最低的消耗和
最小排放完成钢铁产品的生产过程，在整个生产
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
4、炉温控制
炉温管理是高炉操业中最基本的管理内容，主要内容有： 1）确认原燃料成分变化，判断对炉温的影响程度和时间， 相应调整热量水平 2）跟踪料速和ηco的变化，调整风温、湿份、喷煤量，使
得燃料比和较正焦比稳定在料速和ηco相适应的水平
3）检查所采取的动作量方向和调剂量是否正确与适当，其
一、大型高炉生产要达到的目的
2、铁水成分稳定，铁水质量稳定
通过改善原燃料质量、调整操业参数 、优化煤气流分布和合理的造渣制度等措 施 • 渣铁分离好 • 铁水温度高
• 铁水含硅含硫稳定
一、大型高炉生产要达到的目的 3、成本最优化
• 调整高炉用料结构，降低原料成本 • 确保焦炭质量前提下，多配非炼焦煤，降低 焦炭成本 • 控制热损失，减少吨铁折旧 • 优化高炉操作参数，获得高的煤气利用率， 不断降低燃料比和工序能耗
二、大型高炉操作管理出发点
1、以高炉为中心，协调烧结、炼焦，形 成整体最优
• 以高炉为中心组织生产，从工序服从的原则 出发，即原料、烧结、炼焦皆要服从高炉生 产的需求，为高炉稳定顺行服务
• 要保证稳定顺行的操作原则的具体落实，推 行作业长制、标准化作业、点检定修制、自 主管理、计划值等现代化管理制度，减少非 计划休风
过程中，所有资源都能得到充分利用，包括自身
产生的副产品将最大限度地进入再循环，或者在 钢铁生产过程中得到再利用，或者转化其产品形
态，作为其它用途为社会所利用，进入新的使用
循环。
二、大型高炉操作管理出发点
4、长寿、安全、环保
炼铁系统在节能方面采用节能技术：

原料单元有匀矿智能化堆积和料场喷洒凝固剂等技术； 烧结单元有厚料层、热风烧结、烧结余热回收等技术；
3、炉型管理，上、中、下部调节
中部与冷却制度相匹 配，实现根部位置较低和 形状近似“倒V”的稳定 软融带分布，从而保持高 炉整体温度场下降，并保 持相对稳定，可有效维护 高炉合理操作炉型。
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
3、炉型管理，上、中、下部调节
下部调剂：风口回旋区是煤气流分布的起点，对气流二 、三次分布起主导作用。根据冶炼强度和炉型，确定 合理风口面积，维持较高风速，确保吹透中心，控制 适宜的鼓风动能，大型高炉确保一定的送风比，才能 实现合理下部操作制度
1、煤气流控制
在炉顶布料上采用确保边缘焦层有一定宽度 （平台）和中心漏斗的深度以及合适的边缘矿
焦比的布料制度，是边缘、中心、中间带的气
流比率相对稳定，焦炭在边缘形成一定宽度的
平台，避免料面边缘产生混合层、软熔带根部
位置过低，确保中心气流稳定。
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
1、煤气流分布的控制
合理煤气流分布 （1）炉顶煤气温度的波幅与圆周差值合理； （2）CO2曲线和十字测温的温度曲线合理； （3）顶压、风压、压差、透气性指数稳定在合理水平；
三、大型高炉操作管理技术－原燃料管理
3）焦炭质量与喷煤比的关系
煤比与CSR关系
220.00 210.00 200.00 190.00 220.00 210.00 200.00 190.00
煤比与M10关系
180.00
170.00 160.00 150.00 67 68 69 70 71 72 73 74
炉热水平管理流程图
E N D
三、大型高炉操作管理技术－原燃料管理
1、原燃料稳定性
• 大型高炉对原燃料有更高的要求 • 经高炉炼铁工作者通过长期的生产实践用“七分原料三
分操作”，“四分原料三分设备三分操作”来说明精料
对高炉生产的决定性的影响，并提出“高、熟、净、小 、匀、稳、熔”7字精料内容
• 精料内容：高炉炼铁的渣量要小于300kg/t；成分稳定、
最佳利用。 • 布料制度要点：
根据炉喉直径和料流宽度，确定档位分布及其角度 根据料流轨迹和落点位置，确定料线深度和档位 根据批重和炉喉直径，确定布料圈数
根据合理料面形状，确定布料档位
根据料层厚度（炉腰焦层>200），确定批重 根据料线和档位关系，确定Level水平
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
三、大型高炉操作管理技术－原燃料管理
3、粒度、成分、强度
1）低硅烧结技术：在烧结不 断增加褐铁矿配比和不断提 高生产率的情况下,始终保持 粉率等一些主要质量指标的
高炉入炉渣量，kg/t
380 360 340 320 300 280 260 240 4 4.4 4.8 5.2 5.6 6 6.4 6.8 烧结矿SiO含量，%
2、喷煤、高风温、稳定湿份

随着高炉喷煤比的提高，高炉不断提高送风温度、稳 定湿份，如稳定在1250℃和12g/m3，这两项指标与全 焦冶炼相比，可使入炉焦比下降35kg/t

通过改善煤气流分布来提高煤气利用率，在富氧大喷
煤条件下，呈现出随着煤比提高煤气利用率也提高的 趋势

合理搭配煤种、控制混合煤成分和提高煤粉利用率， 使高炉在提高喷煤比的过程中，煤焦置换比达到0.8以
（4）料尺工作正常；
（5）炉缸物理热充沛； （6）炉顶温度稳定在合理和正常范围 （7）高炉各部位温度正常 „„
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
举例：高炉十字测温不同阶段变化图，高炉投产以来大致可以分为4个阶 段:第一阶段是边缘较重，导致炉墙结厚；第二阶段是低产、低喷煤比， 炉墙结厚仍时有发生；第三阶段解决了炉墙结厚，属于高产、低喷煤比 时期；第四阶段是高产、大喷煤稳定期。
大型高炉操作管理技术
宝钢股份炼铁厂 2011年8月8日
内容提要
一、大型高炉生产要达到的目的 二、大型高炉操作管理的出发点 三、大型高炉操作管理技术
1、操业技术
2、原燃料管理
3、作业管理
一、大型高炉生产要达到的目的 1、高效，产能充分发挥，稳产高产
• 大型高炉炼铁技术的发展必须首先确保 高炉持续稳定，充分发挥产能优势 • 以稳定高炉生产为目标，推进炼铁系统 技术的进步，实现高产稳产 • 不断降低消耗、降低成本，并实现高炉 的长寿
• 综合利用是环保的重要措施 • 利用厂区产生的钢渣、高炉二次灰（VS灰） 、CDQ粉、炼钢产生的OG泥等22个品种 • 减少了环境污染，降低了用料成本
煤筛下粉
－炼焦用
除尘焦粉
杂矿
资 源 高炉一次灰 回 收 综 合 利 高炉瓦斯泥 用
氧化铁皮
钢渣
二 、 大 型 高 炉 操 作 管 理 出 发 点
二、大型高炉操作管理出发点
上
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
3、炉型管理，上、中、下部调节
下部调剂是基础，上、中、 下部调剂相结合 上部调剂：煤气流二、三次 分布受布料制度制约。根据 主要操业参数，综合判断煤 气流分布及状况，通过布料 档位、料线、批重等制定布 料制度，进行煤气流调剂， 达到合理气流分布
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
3）需要有较高的风温
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
2、喷煤、高风温、稳定湿份
4）需要有一定的富氧率，即2～4％ 5）需要有稳定的设备运行状态以保证煤粉喷吹 量的稳定 6）需要有煤气流分布合理，稳定顺行的炉况条 件，高炉才能接受大喷煤量 7）需要有合理的煤种和实施配煤喷吹，以提高 喷吹效果
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
宝钢 日本 前苏联 德国 美国 法国
三、大型高炉操作管理技术－原燃料管理
2、不同产能指标与原燃料相关性
• 原燃料条件相对好的情况下，高炉稳定性较好，操作
制度的范围相对较宽
• 原燃料质量的劣化，高炉操作技术要求更高，而且更
加精细
• 操作制度合理且匹配，可以适应较宽的原燃料条件 • 在不同原燃料条件下，应该达到与之相对应的经济技 术指标
3、与后道工序配合，具有一定的灵活性，但 不宜作为产能调节器
• 低硅低硫铁水可以降低炼钢渣量，可以减少钢 包炉衬熔蚀，提高铁的收得率，缩短冶炼时间 • 配合炼钢开发新钢种、冶炼纯净钢、提高转炉 生产能力、降低生产成本 • 高炉产能保持稳定，不宜作为产能调节器
二、大型高炉操作管理出发点 4、长寿、安全、环保
粒度均匀；冶金性能良好；炉料结构合理
三、大型高炉操作管理技术－原燃料管理
大型高炉精料的部分要求水平
高 指标 稳 小 焦炭 (mm) 25～70 25～70 25～60 25～70 净（<5mm）% 入炉 入炉 矿石 焦炭 <5 <5 <3 <5 <2.5 <5 <7
烧结 品位（渣 全铁波 熟料比 SiO2变 碱度变 精块矿 球团矿 矿 量） 烧结矿R 动 （%） 化(%) 化 （mm） （mm） （mm /kg/t （％） ） 250 90 1.75 <0.2 <0.04 8～25 6～50 250～350 87.1 >1.5 <0.2 <0.3 <0.03 8～25 6～15 6～50 250～400 100 >1.25 <0.2 <0.3 <0.03 6～15 10～30 300～400 84.3 1.4～2.0 <0.03 8～25 6～50 92 6～15 6～38 91.5 8～25 6～15 6～40
y = 49.76x + 34.10 R² = 0.924
烧结矿品位、强度、碱度、
稳定，如转鼓强度（TI值）
要高于75％，烧结矿SiO2含 量在4.7%±来满足高炉高煤
比、高生产率的要求
三、大型高炉操作管理技术－原燃料管理
2）不同喷煤比对焦炭平均粒度影响
40 37
Δ MS mm
34 31 28 25 22 100 125 150 175 200 PCR， Kg/ｔ 225 250 Δ MS=入炉焦－取样焦（mm）
ηco 变化 大 yes
NO
NO
料 快
速 慢 yes 透气性变 化 大 看情况 NO
判 别 炉 温 发 展趋 势 方 向 按透 气 性 管理 标 准进 处理 行 看情况
决定调剂手段 和Action量
三 、 大 型 高 炉 操 作 管 理 技 术 －
操 业 技 术
Action量 修 正 和效 果 验 证
6）遇到休风时，应尽可能早地做好热量水平的调整，防止
无准备休风引起炉凉
START
yes
原燃料有 无 变化 NO
yes
炉况操业 有 无变 化 NO
yes
生 PT(Si) 铁 变 化大 NO
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NO 渣 铁出 净 yes
对 FR 影 响 >4× 8 yes
NO 崩滑料 or 管理 有无 低 料线 大 NO 原 Actio n 能 补正 N Y 看情况 看情况
效果是否与操作者的主观愿望一致，必要时适当地进行
修正
三、大型高炉操作管理技术－操业技术
4、炉温控制
4）对冷却系统的设备注意检查，并结合对炉顶H2含量变化 来判断冷却设备是否破损漏水，一旦发现漏水，要预计 对炉温的影响程度补充热量 5）在有崩滑料、悬料、低料线、管道行程等特殊炉况时， 按操业标准调整热量水平