柳钢2000高炉低燃料比生产实践

柳钢2000m3高炉低燃料比生产实践

钱海涛，许勇新，范磊，孙鸿言

（炼铁厂）

摘要：通过加强柳钢2号2000m3高炉原燃料管理，优化操作制度，细化高炉管理，配合使用合适的炉腹煤气量，使炉况稳定顺行，煤气利用率提高到46%，燃料比降到513kg/t。

关键词：高炉；操作；燃料比；原燃料；炉腹煤气量；煤气利用率

1 前言

柳钢2号高炉于2007-06开工建设，2008-05建成投产，有效容积2000m3，设置东西2个出铁场，2个铁口，26个风口。高炉应用高导热碳砖和陶瓷杯复合技术，串联软水密闭循环；炉顶装料采用PW紧凑型串罐式无料钟炉顶，装有十字测温和料面成像仪；全干法布袋除尘，新型明特法水冲渣工艺；配备4座新型大功率燃烧器顶燃型球式热风炉。2011年，柳钢2号高炉燃料比居高不下（562kg/）t，为此开展攻关。

2 降低燃料比的措施

2.1 加强对原燃料的管理俗话说：

“七分原料，三分操作”，原燃料条件影响高炉的稳定顺行，是实现各项技术指标及高炉强化冶炼的物质基础，没有良好的原燃料条件要降低燃料比是非常困难的。柳钢2号高炉车间结合自身的条件，一方面改善原燃料的质量，使用高品位的矿石，保证入炉矿石的综合品位在55%以上(见图1)，同时优化焦炭质量，特别是焦炭的高温性能(CSR、CRI)为提高煤气利用奠定了基础；另一方面加强对原燃料的管理，具体做以下工作：（1）严格控制焦炭和烧结的筛分速度，要求焦炭仓和烧结仓的筛分速度分别小于26kg/s、29kg/s；（2）及时跟踪原燃料的变化信息，做到预知预控，避免炉况波动；（3）每周做2次焦炭和烧结的粒度检测，并计算各粒度所占的比例，根据结果采取相应的整改措施；（4）集中对筛网进行改造，由梳齿筛换为棒条筛，有效地改善了烧结矿的过筛效果，减少了入炉粉末。

2.2 合适的热制度

选择合适的热制度，对燃料比的降低有很大的作用。评价热制度有两种：一是化学热，用w铁水（Si）来表示，w铁水（Si）变化±0.10%，影响焦比4～6kg/t。随着炉况的稳定，柳钢2号高炉车间把w铁水（Si）逐步控制在0.30%～0.68%，当炉温高于此控制范围，及时做相应的调剂，把w铁水（Si）稳定在目标范围之内，近几个月硅的变化见图2；二是物理热，用铁水温度表示，高炉要想长期稳定顺行，需要充足的物理热做保障，2号高炉根据自身条件，制定出合适的铁水温度在1490℃～1510℃。

2.3 合理的送风制度

送风制度合理，回旋区形状和大小适宜，则炉缸周向和径向的气流和温度分布也就合理，炉缸工作活跃，热量充沛，渣铁流动性好。由于2号高炉原燃料条件限制，Pb、Zn在风口中套堆积，造成中套上翘，导致中心气流不足，炉缸堆积。为此，2011年底，利用检修的机会，集中更换了7个上翘的中套，风口面积由0.292m2缩小到0.280m2，经过此次调整，效果显著，鼓风动能增大，风口回旋区燃烧带延长，中心气流发展，炉缸活跃，炉况稳定，炉芯温度上升（见图3），煤气分布更加合理，形成中心和边缘发展的两道气流，调整前后十字测温温度分布见图4。

2.4 合适的装料制度

在高炉顺行稳定的情况下，通过调整装料制度，使各种矿石在炉喉面的落点位置得到精准的控制，根据休风时料面测量的料流轨迹和落点位置，最终确定了1.3m的料线深度及装料制度。2011年10月和11月，矿批一直维持在41～43.3t，装料制度

，焦炭负荷在3.6～4.35，很难增加负荷，进入12月份，布料制度的思路为：在保证稳定的边缘煤气通路的前提下，适当抑制边缘并兼顾中心气流，逐渐

缩小矿焦平均角差，不采用中心加焦。其演变过程为：

与此同时，矿批不断增加，由43.3t变为目前的49.5t，焦炭负荷逐渐加重，由4.35变为4.61，此次调整效果较好，料面形成平台加漏斗的模式，中心实火，边缘虚火，气流平稳，炉顶温度降低及煤气利用率提高（见图5），最终形成了窄而有力、畅通的中心气流。

2.5 合适的造渣制度

柳钢2号高炉炉渣特点是低铝炉渣，炉渣中的w渣（Al2O3）在14%以内，需把渣中w 渣（MgO）控制在6%～10%，镁铝比在0.50～0.65，同时，为了保证铁水成分合格和流动性良好，尽可能地提高炉渣碱度，降低SiO2活度，碱度由1.05～1.1提高到目前1.10～1.20，炉渣热焓高，保证铁水的物理热，有利于低硅冶炼，降低燃料比。

2.6 合适的冷却制度

冷却制度合理，有利于渣皮稳定，最终使操作炉型合理化，降低燃料比。根据生产统计，确定了各部位合理的水温差和压力的范围（见表1），同时把软水温差稳定在1.5℃～2.3℃，流量控制＞3600m3/h。

2.7 合适的炉腹煤气量

在当前的原燃料条件下，2号高炉炉腹煤气量在5500～5600m3/min是合理的，2011年年底缩小风口后，炉腹煤气量由5621m3/min降为5449m3/min，为了维持一定的炉腹煤气量，

采取提高富氧率的措施，同时把鼓风动能控制在130～136kJ，理论燃烧温度维持在2150℃～2180℃，从而稳定煤比在150～160kg/t，具体操作参数见表2。

2.8 加强高炉管理

（1）加强炉前管理。维护好铁口，提高铁口合格率，针对不同的矿石品位，采取相应的出铁模式，精心组织出铁，保证渣铁及时排出。

（2）实行标准化操作，要求值班工长认真填写《高炉工长精细化操作分析与记录表》，分析好上班，然后制定本班的操作方针，不断提高工长的判断力和操作水平。

（3）降低休慢风率。加强炉前和上料设备等的点检工作，查找隐患，及时解决，降低因设备原因造成的休风。

3 结语

（1）柳钢2号高炉通过加强原燃料管理，保证入炉的原料和焦炭的稳定性，使入炉原燃料的供应保持较好的水平，对实现高炉生产高效，低燃料比的生产起到重要作用。

（2）通过选用合适的操作制度，细化高炉管理，炉腹煤气量适宜，高炉稳定顺行，煤气利用改善，燃料比由562kg/t下降到513kg/t，实现了燃料比的大幅度降低。

下一步的打算：

（1）由于Pb、Zn在风口堆积，导致部分中套上翘，煤气分布不均匀，考虑利用休风的机会，集中更换上翘的中套，同时把Φ120mm全部换成Φ115mm的。

（2）煤气利用率较低。2011年的煤气利用率为44.08%，2012-01煤气利用率为46.19%，还有较大的提升空间，下步继续优化装料制度，提高煤气利用率。