前言
能够引起高炉炉况波动的因素千变万化，多数时候各种因素处于一种此消彼长的过程中。有时一个因素变差，另一个因素向好，相互补台了，炉况保持相对稳定。这也常导致起补台作用因素的优势没有被明显突显出来，弱化了改善原燃料条件的作用。从另一个层面，炉况发生变化时，开始可能找不出一个明显的关键因素，但各种因素微小的变化凑在一起，随着时间的延长，却产生了蝴蝶效应，0.9*0.9*0.9*0.9*0.9=0.59，炉况发生变化后，找不到非常明确的原因。因此，在日常的生产管理和操作中，要防微杜渐，方能保持高炉长周期的稳定顺行及高产低耗。下面分享一次炉况波动的变化及处理过程，希望能对同行提供一点参考。
一、事前阶段
炉况发生波动前，操作难度加大，运行风险增加，提前给公司打报告，建议采取措施，但未能引起足够的重视。
1、高炉生产目前面临的问题
（1）炉温控制难度增加，波动范围偏大。3月2日起，1#高炉由100%干熄焦调整为50%干熄焦+50%湿熄焦。因湿熄焦水份波动范围偏大，3%~8%。造成入炉实际负荷较大幅度波动，最终导致炉温可控性变差，炉温调整周期变长，软融带波动引起气流不稳定。
（2）块矿太湿粘，配比偏高，维持在16～17%。块矿湿粘不仅导致堵下料口、称量斗，影响备料，导致亏料线等问题，更为关键的是导致入炉粉末大量增加，块状带的透气性恶化，最终导致了中心气流变弱，阶段性消失，炉况稳定性变差。
（3）入炉锌负荷持续性偏高。目前入炉锌负荷仍在0.9～1.5 kg/t左右徘徊，入炉毒料量高于周边同行单位5倍左右。
（4）近期焦炭粒级波动偏大，不合格次数增多。特别是进入2月20日以后，铁雄焦炭连续性出现粒级不合格情况，小于25mm比例最多至19.04%。因焦炭粒级偏碎，造成炉缸透气性变差，活跃性下降。
（5）渣中Al2O3及镁铝比波动大。进入2月下旬，多次出现炉渣Al2O3大于17.5%，镁铝比低于0.50的情况，炉前经常性出现渣中带铁情况，加剧炉缸活性下降。
（6）综合以上因素，进入3月份以后，炉况走势趋于不稳，中心气流变弱，抗波动能力变差，且出现了两次难行悬料。因中心气流变弱，排锌能力下降，布袋灰中ZnO含量下降至6%左右，炉墙结厚趋于严重。
2、措施及建议：
（1）适当提高炉温控制水平。鉴于水份焦影响炉温波动及炉渣铝波动带来的问题，炉温控制按中上限控制至0.4～0.6%，铁水物理热不低于1480℃。
（2）临时提高焦比，适当降低煤比至145～150kg/t，待中心气流改善后，适当重负荷。
（3）加强块矿晾晒及筛分工作，尽可能减少粉末入炉。进入雨水增多季节后，建议待块矿烘干项目投入运行前，适当降低块矿使用比例，增加球团比例，优先保证高炉顺行。
（4）优化并稳定烧结配料结构，严格控制烧结中Al2O3含量不超上限2.30。为满足长周期高强度冶炼，建议炉渣Al2O3上限不高于16%，镁铝比不低于0.55。
（5）增加除尘灰外卖量或加快推进除尘灰脱锌项目。目前实际入炉锌负荷仍偏高，对高炉的长周期稳定顺行带来较大影响。
（6）继续加强对三班工长操作技能培训，对各项参数的临界极限值掌握清楚，参数异常时，调剂要及时有力度。
二、事中控制阶段
1、分析清楚本次炉况波动的原因分析及确定处理方案
（1）炉况变化过程分析
第一阶段：2月下旬开始干熄焦粒级出现持续性不合格，因库焦炭存量偏低，未能有效替换不合格焦炭。伴随终渣铝较大幅度波动，此后炉缸活性下降，中心气流有变弱趋势，排锌能力下降，布袋灰锌含量降至6～8%，但入炉锌负荷持续处于高位，在0.9～1.5kg/t波动，炉墙结厚风险增加。操作上采取适当提高炉温、微调布料矩阵等措施应对，因炉子顺行程度可以，暂时能抵抗住上述不利影响，产量未受到影响。
第二阶段：2月底开始，新来纽曼块湿粘，整个供料线下料口及槽下振筛下料口、称量斗，出现严重堵塞，多次造成供料中断及亏料线等情况，同时入炉粉末大量增加，中心气流有变弱并阶段性消失情况。高炉一方面结合原料库存，与采购沟通后，临时采取降低纽曼块3个点，增加球团3个点。同时组织块矿的晾晒工作，并加强槽下清筛频率，卡下料口及称量斗现象有所缓解，但入炉粉末虽未减少太多。另一方面，料制采取疏松边缘和中心的布料制度，中心气流略有改善，炉况保持顺行。
第三阶段：3月2日起，焦炭比例由100%干熄焦调整为50%干熄焦+50%湿湿焦，此后中心气流时有时无，炉温控制稳定性也有所下滑，铁水物理热阶段性不足。炉况运行操控难度显著增加，加之工长应对能力略显不足，此间出现两次难行悬料。3月 9日后中心气流彻底消失，大量粉末及锌负荷偏重等，导致炉身上部结厚突然加剧，最终导致了炉况恶化，频繁出现局部管道气流，产量大幅下滑。
（2）确定炉况恢复方案
第一阶段：止住炉况恶化趋势，避免炉况较大失常。
通过改用全干熄焦，降低块矿比例，减少入炉粉末量。操作方面，料制调整采取收环带等，引导中心气流并适当疏松边缘气流，减少局部气流，以避免局部结厚继续加重。适当退守负荷，降低煤比，改善料柱透气性。矿批根据炉况实际接受程度进行退守，保正每小时不低于7.5批料，用料速修正气流和操作炉型。炉温适当做中上限，略降低碱度，提高铁水物理热。风温和氧气适当退守，保持操作参数合理。根据炉况的最大接受程度使用风量，保证证风速和动能。
具体操作方针为：
风量 2900～3000 m3/min 富氧 8000～9000 m3/h
风温 1180～1200 煤比 125～135 t/h
物理热 1480～1500 【Si】 0.40～0.60
料速 7～7.5批/时 R2 1.16～1.18（Si：0.45）
顶压 200 kpa 压差 <180 kpa
第二阶段：利用检修机会，在线降料面，彻底处理炉身中部结厚。
从3月12日中班发生悬料，从炉内呈像和具体测温判断，炉身上部结厚物已脱落。剩余结厚物在6～10米位置，结厚方向位于东侧和西北两个方向，且面积较大，（预估高度6米左右，总宽度16米，最大厚度1米以上，估计重量100～150吨），见图1。此前结厚时观察情况见图2（因锌负荷高，2020年11月份处理一次炉墙结厚），为避免恢复周期太长，尽快恢复产量水平，计划在线降料面至10米左右，将整个结厚物露出处理炉墙结厚物。
图1 本次炉内成像观察结厚情况 图2 去年11月份观察炉墙结厚情况
2、实际恢复进程
（1）稳步恢复阶段进程（方案第一阶段）
通过前两天的调整摸索，对炉况波动的病理进行了前后分析，找出了“病根“，并对炉况对各项参数的接受极限值有了大体掌握。
第三天对工作思路进行了调整，因炉况处于极度脆弱期，容易反复。首先要过顺行关，对每一罐打料，都要反复确认，避免难行。根据炉子自身承受能力，循序渐进使用各项参数，不刻意强攻。
目前进入第四天恢复期，炉子顺行基本可保住，炉况整体受控，产量恢复至3800吨/天左右，高炉8小时曲线见图3。昨天中班后期结厚物根部开始有松动迹象。适当采取攻势后，炉子接受风量能力仍偏差，容易出气流。整体产量虽略有回升，但幅度不大。根据备件到货进度，计划检修机会，对高炉炉下重手处理炉身结厚及炉缸不活问题。
图3 第一阶段恢复情况
（2）借检修机会下重手处理炉况过程（方案第二阶段）
为快速恢复产量，抓住市场机遇，增加盈利能力，在产量降低5天后，计划借检修机会快速处理炉墙结厚和炉缸不活问题。开始处理后，不到4小时实现10～13段结厚物整体脱落，休风前实际降至10.5米左右。降料面过程见图4，休风后观察炉墙见图5，冷却壁10～13段测温点点均发生变化，其中11段，12段见图6，图7。
图4 降料面过程 图5 休风后观察炉墙情况
图6 11段冷却壁测温点变化 图7 12段冷却壁测温点变化
炉况在恢复24小时后，炉况稳定性明显好转，中心气流稳定，产量恢复至4200吨/天左右（有效容积1060m3）。恢复过程见图8，恢复后中心气流见图9，炉况恢复后8小时曲线见图10。
图8 炉况恢复进程 图9 恢复后中心气流情况
图10 炉况恢复后8小时曲线
通过本次结厚物脱落后，布袋除尘的成份分析，本次结厚物为锌质瘤和锌质瘤混合物，其中ZnO含量为52%左右（运输布袋灰车辆出现自燃现象），2020年11月份结厚物脱落后前三天布袋灰ZnO含量为71.58%、64.33%、45.93%。通过近两次结厚物脱落后，热量需求分析，轻负荷及集中加焦总量应比正常负荷时，多消耗焦炭200吨以上，其中结厚物集中脱落阶段应补够足够焦炭，建议补焦量和根据预估结厚物重量的一半左右进行。本次集中补40吨左右，结厚物集中脱落阶段，过风口时，结厚物堵死大部分风口，进入炉缸后，热量有两三炉铁略显不足。
三、结论及建议
（1）共识度问题。“经料”、“精料”和“毒料”的问题辩论由来已久，一般真正搞技术出身的或搞明白高炉炼铁的公司高层领导对精料的地位共识度较高。但在很多公司，高炉的用料问题，现场人员并没有太大的话语权。炉况出问题或指标出不来，常面临“秀才遇到兵，有理说不清”和“哑巴吃黄连，有苦说不出”的局面。这对于公司及高炉操作者，都是不利的。所以，整个铁前要加强深度沟通交流，可邀请采购同事共同参与外出对标，对高炉形成理性认知，打破认知局限性，达成共识度，实现精准化和精细化管控。让铁前各价值要素形成协同效应，产生最大效益。
（2）烧结配料结构和高炉入炉结构问题。入炉结构稳定是高炉长期稳定顺行的绝对必要条件，频繁切换品种是导致操作炉型不稳，渣皮频繁脱落和燃料比偏高的主要原因之一。很多隐性成本的升高，不是前端计算出的降本所能弥补的，建议要逐步调整采购思路，需要综合研究配料结构问题，按照最终铁水成本最优，而非采购价格最低，进行组织生产。不能让市场行情过多影响生产稳定性，确实意识到和形成炉况长周期稳定顺行和高产稳产就是最大降本措施的理念。
（3）高炉日常操作技术问题。铁前宏观管理讲究“七分原料，三分操作”，注重原燃物料管理及粗粮细作问题。但具体到高炉操作管理，要讲究“三分原料，七分操作”，同一座高炉，同等原燃料条件下，三班操作的协同性和取长补短，不断提高操作技术水平，是高炉操作者的基本责任和任务。
（4）特殊炉况处理问题。高炉运行问题是一个模糊度高，又极其复杂的学科。矛盾的特殊性寓于矛盾的普遍性之中，矛盾的普遍性有寄存于矛盾的特殊性之中。对于高炉问题的认识和操作方法，虽分为“五宗十八派八十一门”，但更多时候是盲人摸象，从局部概括整体问题，有时未必有失偏颇。所以，加强与同行交流，“博采众长，为我所用”，是取的进步的最佳捷径。通过个人多次处理失常一个月以上的特殊炉况及原燃料具备条件时提产降耗的经历看，有时改变思路，确实能实现短期突破，只要突破常规手段，过程把控得当，一般特殊炉况可在48小时内恢复至接近正常状态。
作者：杨成，电话186，
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