陈俊，王洪余，王聪渊，匡祎
（河北省张家口市宣化钢铁集团有限责任公司 075100）
摘要：分析了限制出铁的因素和铁次多的负面影响；采取活跃炉缸、稳定压差、改善炉前外围保障能力、优化出铁模式等措施。宣钢 1800m 3 高炉日出铁次数由（15±1）次降低至（12±1）次，改善了高炉生产指标，降低了出铁成本，取得了较好的效果。
关键词：炉缸；铁口；炮泥；铁次
宣钢 4#高炉有效容积为 1800m 3 ，于 2005 年 10 月 24 日建成投产，双边矩型出铁场，东、西两个铁口互呈 180°，单场出铁，每 35 天左右倒换出铁场一次，高炉日产铁量在 4400t左右，但平均出铁次数为（15±1）次，铁次偏多，使用的炮泥和钻杆增加，铁口状况不佳，造成烧铁口次数增加，影响高炉顺行，高炉的强化冶炼受到限制。为了改善炉缸工作状态及高炉生产指标，降低炉前出铁成本，提出了降低 1800m 3 高炉全天出铁次数的尝试，目标为全天出铁（12±1）次。
1 限制出铁的因素分析
⑴炉缸长期工作不稳定，铁水环流差，由于宣钢 1800m 3 高炉 2 个铁口呈 180°，分为东、西两出铁场，单场出铁，出铁铁口对面的渣铁就要靠良好的炉缸工作状态和透液性流出铁口，每次倒场新用铁口区域炉缸不活跃透液性差，影响倒场前期几炉铁出铁量少，炉内因渣铁排放不顺畅而大减风，甚至引起炉况波动。
⑵宣钢 1800m 3 高炉焦炭品种多，波动大，焦炭质量变差，造成高炉透气性差，容易憋风，铁口状况不稳定。
⑶炉前工操作水平参差不齐，不能做到四班操作统一，铁口维护不到位，操作失误，导致铁口深度、铁量差等出铁指标不达标，不能根据高炉生产需要均衡顺畅地排放净渣铁，经常性造成高炉阶段性大减风。
2 铁次多的负面影响分析
⑴出铁次数多，相邻两炉铁间时间短，铁口维护难度大，一次开口成功率低，氧气烧铁口次数多，潮铁口、漏铁口、浅铁口次数多，这样就造成经常出现开口时间长，出铁时间短的现象。不仅不能及时排放净渣铁，而且增加了工人劳动强度，同时钻杆和炮泥使用量增加，导致生产成本增加。
⑵长期出铁次数偏多，炉缸贮存渣铁量变少，导致炉缸有效空间逐渐变少，炉缸工作不稳定，铁水环流变差，高炉靠出铁缓解压差的依赖性明显增强，最终高炉适应外部条件的能力降低，高炉不顺，指标下降。
3 减少铁次措施
3.1 活跃炉缸
保持炉缸工作状态稳定活跃，有利于降低出铁次数，改善出铁质量，同时也有利于维护铁口。炉缸工作状态的活跃性在一定程度上依赖于焦炭良好的冷、热态强度和入炉粒级的稳定。
⑴加强入炉焦炭监管，掌握焦炭变化。宣钢 1800m 3 高炉入炉焦炭品种多变，使用比例波动频繁，导致高炉炉缸工作活跃性差，造成铁次增加。通过对高炉槽下焦炭的观察、分析数据的收集、料场卸车监管，把握焦炭变化，确定调剂方向，稳定炉况，保持炉缸活跃。焦炭质量发生大的波动时，及时增加中心焦量稳定中心气流。
⑵对操控参数进行合适的调整。为稳定炉缸工作状态，适当提高风量，风量由 2013 年的 3700m 3 /min 水平提高至 3750～3850m 3 /min；同时风口面积由 0.2885m 2 逐步缩小到0.2774m 2 ；鼓风动能由 10300kgm/s 水平提高到 11400kgm/s 水平，增加回旋区深度，缩小中心死料堆体积；另外确保充足的渣铁热量，控制生铁[Si]由原来0.2~0.4%提高到0.25~0.45%；
铁温控制标准由 1480℃~1500℃提高到 1490℃~1510℃。通过调整确保了稳定的中心气流，高炉顺行程度明显增强，维持了正常的冶炼强度，保证了渣铁良好流动性，从而保持了炉缸活跃。
3.2 稳定压差
稳定压量关系，降低压差，有利于延长出铁时间。
⑴压制边缘，稳定热负荷，减少压差波动。宣钢 1800m 3 高炉长期以来在控制操作炉型观念上，一直以为怕炉墙结厚炉体温度不能控制太低，上部采用矿焦同角的装法，基本装法为 K41(4)39.5(3)37.5(3)35.5(1.5) J41(2)39.5(3)37(3)34(2)26(5)。实际生产中边缘气流不稳定，容易出现过旺的边缘局部气流，热负荷频繁波动，压差不稳定，减风次数多；从 2014 年 12月 开 始 转 变 观 念 ， 逐 步 把 焦 角 内 收 ， 逐 步 形 成 K41(4)39.5(3)37.5(3)35.5(1.5)J39.5(2)37.5(3)35.5(3)33.5(2)26(5.3)的基本装法，采取压制边缘制度以后，边缘气流和热负荷明显趋于稳定而波动减少了，压差也稳定了，炉况顺行度改善。
⑵合理调整炉料装序改善料面透气性。通过优化矿焦的装料顺序，把球团矿布在烧结矿之间，减少球团矿滚动效应；把质量好的优质焦多布在平台部位，适当增加中心焦量，改善整体料柱的透气性，降低压差；同时通过料制微调，调整料线，增减边缘、中心矿焦圈数等手段，保证气流通畅稳定,维持炉况长周期稳定顺行。
⑶保证槽下筛分效果，杜绝粉末入炉。加强对高炉工长和供料工到槽下看料的管理，及时清理筛网减少堵塞，根据筛分效果调节筛料振动频率和时间，确保筛分效果，减少原料粉末入炉。
3.3 改善炉前外围保障能力
⑴加强对炉前工培训，提高炉前工操作技能。加强对铁口和炉门的维护，提高钻铁口操作技能，提高一次开铁口成功率；根据炉缸温度来决定打泥量，由打泥量来控制铁口深度，炉缸温度低，则需要增加打泥量，炉缸温度高，则反之，稳定铁口深度，保持铁口深度在2.9～3.2m 之间，减少造成铁口深度波动的人为因素。
⑵提高炮泥强度，稳定炮泥质量。高炉使用炮泥都是由厂家承包，日常炉前技师要多了解出铁状况，及时向厂家反馈信息，通过不断优化炮泥的塑性、强度、密度和耐高温渣铁的冲刷和侵蚀性，保证铁口好开，铁流稳定，出铁时间长，及时排放净渣铁，又不过多消耗钻头和氧气，以降低成本。
⑶改善泥套浇注料质量，加强炉门维护，保持泥套完整，杜绝挤泥。每次出铁前都要检查，发现异常，及时修补。
⑷加强对设备的日常巡检与维护，有问题及时处理，避免因设备问题造成高炉减风减氧，减少产量损失。
3.4 优化出铁模式
围绕将高炉铁次降低至（12±1）次的目标，开展各项优化工作。
⑴首先高炉工艺人员在思想上必须统一观念，要充分认识到降低铁次有利于炉况稳定顺行和降低出铁成本，尤其是高炉工长要统一四班操作，根据炉况合理组织出铁，在日平均15±1 炉次出铁模式基础上，保证高炉不憋风前提下，有意识的逐步延长铁间隔，在一个月时间内将铁间隔由 25 分钟分三次延长至 40 分钟，在保证铁流不变的前提下单炉铁量由 250t左右提高到 400t 左右，当然在处理不正常炉况时，适当增加出铁频率。
⑵提高炉工长对出铁的组织和管理水平。根据炉况、炉温、上次出铁情况，灵活控制钻头使用，保证出铁时间大于 90 分钟，提高铁口合格率，这就要求炉内和炉外操作有条不紊的配合。特别值得注意的是，当铁口前端泥包破坏严重，或是因烧铁口导致出铁不正常时，炉内要主动损失，不仅要监测铁量差，更要看看炉渣是否排干净，不能加风氧，要及时组织下一炉铁。
⑶进一步完善管理制度，量化炉前出铁参数，制定考核细则，提高工作标准，通过劳动竞赛等措施来提高炉前工工作责任心。
4 实施效果
4.1 铁次逐步减少
2013 年前，高炉平均出铁次数为（15±1）次。图 3 为 2013 年～2015 年月平均出铁次数的变化。可以看出，2014 年 2 月以后，出铁次数开始减少，特别是 2014 年 12 月以后，出铁次数明显减少，一直维持在（12±1）次以内。
4.2 高炉焦比降低
从图 3 可以看出，2014 年 12 月份高炉出铁次数稳定在 13 次左右，2015 年 4 月份高炉出铁次数稳定在 12 次左右。
图 4 所示为 2013 年～2015 年月平均焦比和出铁次数的对比。可以看出，2014 年 12 月份以后焦比由 395kg/t 左右降至 380kg/t 左右，2015 年 4 月份以后焦比进一步降至 370kg/t左右，2015 年 12 月份焦比降低至 352kg/t。
4.3 出铁成本大大降低
2013 年以前，出铁次数为 15～16 次，经常出现铁口难开的情况，一次打开铁口的成功率较低，被迫将开口机退出，重新更换钻杆和钻头，严重时不得不连烧 3～5 根氧气管将铁口烧开。这就大大增加了炉前耗材的使用量，同时给炉内操作带来了不利，甚至被迫减风减氧，导致产量损失，成本增加。通过上述的措施，降低了高炉出铁次数，一次开口成功率大大提高，节约了钻头、钻杆、炮泥的用量；同时烧铁口次数明显减少，节约了烧铁口使用的氧气管数量，炉前出铁的吨铁成本大大降低。
5 结论
生产实践表明，保持炉缸稳定活跃对顺利出铁有重要意义；同时合理的出铁炉次又有利于活跃炉缸，增强炉况稳定性，降低生产成本。
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