【技术文摘】晋南钢铁2号高炉提高煤比生产实践

门树柏  李妍

（山西晋南钢铁集团有限公司）

摘  要：晋南炼铁厂2号高炉在开炉以来不断优化指标，提高冶强积极探索提高煤比降低生铁成本，于2021年5月份在炉况稳定顺行的基础上，通过摸索实践2号高炉在燃料比不变的情况下，逐步提高煤比至170kg/t。通过强化原燃料管理、上下部调剂，活跃炉缸，日常管理细化等展开全面工作，各项经济技术指标逐步向国内大型高炉看齐。

关键词：高炉；煤比；原燃料；管理制度；调整实践

晋南2号高炉有效容积1860m3，炉缸直径11.5m，死铁层2200mm，26个风口，2个铁口，4座顶燃式热风炉，高炉采用软水密闭循环冷却，秦冶无料钟炉顶，皮带上料，风机选用陕鼓AV71-16型轴流风机，铁水一罐到底技术，全系统二级智能数据分析系统，2021年5月份以来，2号高炉在炼铁厂攻关小组统一指挥下通过精细管理，稳定原燃料质量，优化操作制度，维护合理操作炉型，提高操作水平，在稳定高炉产量和燃料比的前提下，实现节焦降耗生产。

1. 原燃料质量管理

1.1 入炉焦炭管理

喷吹煤比提高后，煤气量增加，使煤气流速加快，因此压差升高，不利于高炉顺行；另外由于喷吹的煤粉代替了部分焦炭，使焦炭负荷加重，料柱透气性、透液性变差，导致炉况不顺，大大地限制了喷吹煤比的提高，因此提高喷吹煤比对焦炭的强度要求也要高。晋南及国内部分高炉用焦热强度和冷强度如下表1所示：

目前国内大高炉普遍焦炭冷强度达到86%，反应后强度达到65%以上，晋南目前的抗碎强度M40达到88.98%，反应后强度CSR达到69%。为2#高炉喷吹煤比超过170kg/t创造有利条件。

同时强化过程跟踪，严抓焦炭质量，确保焦炭反应后强度CSR和反应性CRI稳定入炉，保证焦炭负荷的稳定，减少对炉况顺行造成影响。

1.2 入炉矿石质量管理

确保烧结矿质量的前提下，释放烧结产能，高炉保持高的烧结矿人炉比例，增加高炉透指性。转鼓强度78%、低温还原粉化指数RDI+3.15按大于78%控制，高质量的优质烧结矿为提高煤比奠定了基础。

块矿选用澳大利亚矿系SP10块及巴西块，潮湿粉末多的特征及其冶金性能制约了入炉结构。生产过程中，当入炉比大于12%时，炉内气流稳定性变差，其入炉比长期按5%~8%控制，同时对块矿进行晾晒和返粉掺拌，入仓前预筛分，提高块矿的筛分效率。

2. 操作制度的调整

2.1把活跃炉缸当做首要条件

高炉喷吹煤比低时，中心煤气流发展，当喷吹煤比提高后，边缘煤气流发展，易造成炉缸不活跃。因此需调整操作，达到活跃炉缸、保证高炉顺行，坚定地把“活跃炉缸”当作高炉操作者的中心思想并付诸生产管理工作中。通过对炉缸工作动态参数的监控，摸索出本高炉的重要参数：炉缸三层中心温度在700℃±30℃，炉缸热负荷控制在35000mJ/h±1000mJ/h，炉底水量稳定在1500m3/h，所有参数成平稳状态时炉缸状态最好，当趋势连续下行要积极调整热制度及造渣制度来维持温度的均衡，确保炉缸保持长周期活跃。

2.2送风制度调整

4月份2号高炉利用年修机会对风口面积进行优化，由0.266m2扩大至0.270m2，送风后风量明显改善平均风量逐步提高至4350m3/min，摸索出目前原燃料条件下的高炉最佳生产状态，保持炉况的长期稳定顺行是提高煤比的基础，提高煤比后，焦比相应降低，炉内焦炭量减少，料柱的透气性下降，会引起压差升高，对炉况的顺行不利。因此从上部操作及时提高炉顶压力，使压差稳定在202kPa~210kPa之间，保持标准风速在260m/s~280m/s之间。

2.3 布料制度调整

在对煤气流合理分布方面，经历了相当长时间的摸索，主要是焦炭平台、矿石平台和中心漏斗的深度探索。当高炉煤比提高时，由于矿焦比提高，焦批缩小，焦层气窗变小，相对中心块状区边缘矿焦比加重，使煤气流分布受到影响，加之大喷煤后未燃煤粉的行为，会引起高炉透气性变差，压差升高。本着“高炉稳定靠中心气流，指标靠控制边缘气流”的思想，通过攻关小组统一指挥确立了要“发展中心气流，适当抑制边缘气流”的布料方针，来配合在高利用系数下高煤比攻关。采取的主要措施：中心加焦，确保一定的漏斗深度，使软熔带中心位置升高，增加焦窗层数；大批重后，适当拉宽矿、焦平台；矿、焦向外平移并增大平均角差；扩矿批时，保持焦批不动上煤比，有利于维持一定的焦层厚度，减少焦层的界面效应，改善炉料的透气性。

2.4 热制度的控制

高炉炉温充沛、稳定是炉况顺行的重要标志和必要条件。在生产中，2号高炉将铁水物理温度作为热制度调节的主要依据，将铁水温度控制在1500℃以上，生铁含硅可以适当降低，由原来0.50%降到0.35%，但不可低于0.2%。实践表明，当铁水温度低至1480℃时，高炉对外界不利因素的适应能力变弱，炉况容易波动。

3. 改进喷吹系统操作和制配煤工艺

3.1控制合理的煤粉粒度

从燃烧角度来讲煤粉粒度越小，燃烧率越高。但粒度过小，中速磨电耗升高，效率降低。粒度过大又容易堵枪，还容易磨坏风口。综合考虑，喷煤车间制粉一般控制煤粉粒度-200目占比以80%为宜。

3.2合理采购煤种

无烟煤挥发分低，可磨性和燃烧性不好，但发热量高。烟煤挥发分高、可磨性和燃烧性好但发热量低。晋南釆购的原煤可磨性好，对其成分要求挥发分小于19%，硫5%左右，灰分小于12%，制煤、喷吹效果较好。

3.3加强喷吹系统管理

（1）高炉安装了检测煤粉堵枪装置，并且在高炉微机画面上加装了瞬时喷煤量，使高炉操作者能够对喷吹效果心中有数。

（2）增开1台氮压机，提高氮气压力，以提高罐压，从而保证了高炉最大喷煤量。

（3）改进喷煤喷吹操作，适当减少补气流量，提高了高炉小时喷煤量。

4. 日常操作管理标准化

工长管理是2号高炉日常操作管理工作的核心。在日常生产中，加强工长的日常操作管理，严肃工长的操作纪律，强调操作方针的执行，保证高炉生产的稳定顺行。

（1）加强责任制考核，实施工长竞争上岗制和夜班工长负责制；

（2）在操作管理中要重视趋势管理和推行标准化作业；

（3）高炉各作业区制订出有效的应急预案，周期化练兵，提高操作人员的快速反应能力。

5. 结语

（1）活跃的炉缸是高炉炼铁长期稳定顺行的基础，操作调整时不能背离活跃炉缸的底线。

（2）稳定的原燃料质量，是提升高炉煤比的关键，高炉操作以顺行为首要任务，切不可盲目冒险追求经济技术指标。

（3）炉内与炉外的紧密配合、相互补缺对高炉提高煤比尤为重要。