钱 堃

（新余钢铁股份有限公司，江西 新余 338000）

摘 要：文章对新钢11 号高炉提高煤比的生产实践进行了总结。通过采取提高原燃料质量管理水平、调整布料制度、优化风速和鼓风动能、控制炉腹煤气量、适当发展两股气流，以及使用大矿批、高风温、高富氧冶炼，加强喷煤管理和出渣出铁管理等措施，实现了高炉顺行，取得了良好的技术经济指标。

关 键 词：高炉；提高煤比；料柱透气性

新钢11 号高炉（1500m³）设有22 个风口，2 个铁口，于2011 年12 月18 日投产。开炉后高炉达产缓慢，经过不断的摸索总结，逐步实现了炉况稳定顺行。之后高炉进入强化冶炼阶段，通过逐步提高富氧率增加喷煤量操作，实现11 号高炉煤比145kg/t 以上，燃料比基本保持不变的情况下长期稳定生产，有力降低了生铁成本，为公司降本增效做出了积极的贡献。文章通过分析11 号高炉2015 年和2016 年提高煤比、降低焦比的攻关过程，总结出提高原燃料质量管理水平，优化操作参数，形成合理的气流分布，提高风温，加强喷煤管理和出渣出铁管理，是实现煤比145kg/t 以上的关键。

1   原燃料质量管理

煤比的大幅提高，使炉缸内煤粉燃烧产生的煤气量增加，煤气流速变快，焦比降低后料柱内焦窗面积减小，使得煤气穿透料柱的能力变差，从而影响气流分布，破坏炉况顺行。所以良好的原燃料条件是实现增煤降焦的前提。

1.1 焦炭质量管理

焦炭的质量决定了高炉强化水平，是实现高炉高产、低耗的重要条件。纵观11 号高炉的焦炭，整体质量还是偏差的，如表1 所示，主要表现在灰分高、硫分高、M10略高、CSR 偏低、CRI 偏高，这就导致了高炉渣量大、硫负荷高、压高、料柱透气性差等问题，不利于高煤比条件下的低硅冶炼和长期的稳定顺行。

从用焦配置上来看，新钢11 号高炉使用稳定的厂焦量较少，长期处在15% ～ 30%，而用量大的外焦则由于品种多、更换快、露天储存等问题，导致水分波动大，质量得不到保障。

针对此问题，我们减少了外焦供应点，由四家改为三家，并且停用了水分最高、质量最差的外焦。同时，优化布料，高炉中心布上质量好的厂焦，而质量较差的外焦则布到边缘，从而保证中心气流的稳定。并且采用焦丁和矿石混装的办法，增加矿层透气性。

1.2 煤粉质量管理

煤粉成分的稳定性和喷吹的均匀性是提高煤粉置换比和燃烧率的重要因素。

成分的稳定性要求烟煤和无烟煤合理的配比，使得水分、灰分、挥发分、硫分以及固定碳控制在合理的范围内，兼顾它们的反应性、燃烧性等冶金性能，从而达到最佳配比。同时，提高煤粉的细度，越细越有利于煤粉的燃烧，为高煤比创造更有利的条件。

喷吹的均匀性则需要多方面的协作以及部分整改。对煤粉喷吹系统实施在线监测，时时把握喷煤罐压及输送管道压力的变化。了解配煤情况，避免喷吹Y 值高的烟煤和强黏结性煤，此类煤易堵塞喷枪。此外，还需加强风口巡检力度，发现堵枪等异常现象及时处理。为了能够达到更好的喷吹效果，我们在喷枪上端软管处曾设了螺丝旋钮，用来调节喷煤量，喷枪插入螺丝旋钮以固定喷枪，防止脱枪及喷枪移位。

2   操作参数和制度的管理

2.1 操作参数的控制

（1）高压操作。为了实现增煤降焦，要适当提高炉顶压力，因为高压操作能改善煤气利用率，有利于低硅冶炼，使焦比降低。11 号高炉的顶压由2015 年的0.205MP提高到2016 年之后的0.210MP。

（2）高风温。高炉最经济的热源就是风温，提高风温无疑可以节约原燃料的消耗，更能够弥补因大喷煤引起的理论燃烧温度降低的问题。2015 年间，11 号高炉由于热风炉煤气预热器故障未使用，风温水平只有1190℃，这不利于煤粉的充分燃烧。2016 年更换了煤气预热器后，我们还对它的排水系统进行了整改，增设了一个水箱，加大了储水量，水箱下部增加了两根冷排管，更有利于排出煤气中携带的水分。

（3）富氧。增加富氧量使风口前理论燃烧温度升高，大大提高了煤粉燃烧率，富氧率每增加1%，煤比提高20 ～ 30kg/t。

如图1 所示，2015 ～ 2016 年，随着富氧量和风温的提高，煤比呈上升趋势。富氧量由7000m³/h 提高到了8000m3/h，风温由1193℃提高到1211℃，而煤比则从140kg/t 提高到148kg/t，经统计得出焦比有所下降，计算得出，燃料略有下行，起到了增煤降焦的作用。

2.2 上下部制度的调整

11 号高炉结合自身的炉型特点，适当发展两股气流，即开放中心兼顾边缘。并以炉衬温度、冷却壁温度及水温差为依据，进行调剂。

（1）送风制度的调整。由于喷煤量的提高，高炉实际风速和鼓风动能有所增加，风口前煤粉燃烧产生的炉腹煤气量大幅增加，这对于焦炭质量欠佳的高炉来说是个不小的考验。针对此问题，我们采取了扩大风口面积的措施，7 号风口小套由原先Φ100×520（内径100mm，长520mm）改为110×555，风口面积由0.191m² 增加到0.193m²，风口面积的增加大大降低了系统的阻力，为富氧喷煤等强化冶炼创造了有利的条件。此外，根据炉衬温度及冷却壁温度显示，7 号风口上方，高炉20m 及21m处温度偏高，边缘气流偏强，为此把7 号短风口改为长风口，即520mm 改为555mm，增加了回旋区的深度，有利于进一步吹透中心，强化中心气流。

（2）装料制度的调整。通过优化装料制度，从而改善煤气流的分布。随着煤比的提高，焦炭量减少，矿焦比增加，使得料柱的透气性变差，再加上炉腹煤气量的升高，使得气流吹透中心变得困难。对此，采取了两点措施：首先，扩大矿批。由34t 增加到36t，确保了合适的焦层厚度，增大焦窗面积，同时减小了气流通过矿石层与焦炭层之间的界面效应，系统阻力变小；其次，通过改变布料，发展两股气流。由O³⁹₃³⁷₃³⁵₂³³₂C³⁹₂³⁷₂³⁵₂³³₂³⁰₂变成O^37.5₃^35.5₃^33.5₃C^37.5₂^35.5₂^33.5₂^30.5₃，减轻边缘和中心，同时疏导中心气流，形成合理的两股气流，有效的提高了煤气利用率。

2.3 炉温和碱度的控制

减少炉温和碱度的波动是高炉增煤降焦的重点，也是难点。在11 号高炉日常操作中，要求[Si]0.30% ～ 0.50%，[S]0.025% ～ 0.040%，R₂1.18 ～ 1.22， 铁水物理热1480 ～ 1510℃来控制。炉温的调节采取固定焦炭负荷，调节煤量的方式。我们对焦炭的水分时时调控，取样测水分，从而找准中心负荷，稳定炉温。碱度的调节参考烧结矿化验成分，并结合[S] 和[Si] 的匹配程度以及渣铁物理热，经过一系列的探索，取得了长期的稳定。

2.4 炉前出铁管理

炉前渣铁出净程度对炉温以及煤气流分布的稳定性有着十分重要的影响。我们在确保合适的铁口深度、稳定的打泥量、稳定的出铁时间的情况下，适当缩短了铁间间隔时间，由原来的每天12 炉铁改成13 炉铁，及时出净渣铁，有利于炉况顺行，为增煤降焦创造了条件。

3   效果

实践效果如表2 所示。

4   结束语

随着原燃料质量的逐渐变差，我们对原燃料质量的管理日趋紧迫。即加大槽下整改力度，加强过筛，减少入炉粉末；改善煤粉的质量性能，提高煤粉喷吹量和置换比；提高烧结矿质量，优化炉料结构等，这些都是11 号高炉实现增煤降焦的原料基础。优化各项操作参数，并通过上下部调剂处理炉况，稳定气流分布；提高炉温和碱度的控制水平；加强炉外出铁，这些都是高炉实现增煤降焦的操作管理思路。

参 考 文 献：

[1] 周传典. 高炉炼铁生产技术手册[M]. 北京: 冶金工业出版社,2002:115.

[2] 项钟庸, 王筱留. 高炉设计——炼铁工艺设计理论与实践[M].北京: 冶金工业出版社,2007:172.

[3] 王筱留. 提高高炉喷煤量的措施[J]. 鞍钢技术,2007,(1):1-6.

[4] 沈炜, 周龙文, 古勇合. 新钢2500m~3 高炉喷煤降本增效研究[J]. 工程技术研究,2017,(9):82-83.

[5] 喻冰鹤. 取消中心加焦技术在大型高炉中的应用探讨[J]. 工程技术研究,2016,(6):45.