黄恺，陈生利，于美晨

( 广东韶钢钢铁有限公司炼铁厂，广东韶关512123)

摘要： 根据高炉生产实践，结合顶燃式热风炉的操作特点，对如何提高风温措施进行归纳总结。通过强化热风炉操作管理、提高烧炉自动化水平、稳定高炉炉况、提高高炉富氧率等措施，实现了高炉平均风温1 200 ℃的目标，达到国内风温使用先进水平。

关键词：高炉；热风炉；高风温

1 引言

韶钢炼铁厂6 号高炉于2015 年4 月大修投产，高炉有效容积1 050 m3，三座顶燃式热风炉，高炉使用风温达1 180 ℃。2017 年初，高炉开展强化冶炼攻关，高炉入炉风量由2 280 m3 /min 逐步增加至2350 m3 /min，随风量的增加，入炉平均风温水平逐步降低至1 170 ℃。为了进一步提高风温使用，采用了一系列有效措施来提高风温，经过半年的技术探索，高炉入炉平均风温提高至1 200 ℃水平。

2 热风炉技术参数

三座旋切球顶燃式热风炉，设计风温大于1 150 ℃。为了提高热风炉烧炉热能，设置一台空气预热器、一台煤气预热器。利用热风炉烧炉烟气加热预热器，将助燃空气、煤气加热至200 ℃水平。燃烧器安装在热风炉拱顶上端，烧炉煤气采用旋流式进入燃烧器，助燃空气采用喷射式进入燃烧器，煤气与空气在预燃室旋流切割，确保安全燃烧。热风炉蓄热室高度为21．84 m，内砌7 孔格子砖，上部为高铝质，下部为黏土质，以增强蓄热能力。烧炉全部采用高炉煤气，设置两台助燃风机，热风炉系统阀门全部采用液压传动方式。热风炉主要性能参数见表1。

3 提高风温采取的技术措施

风温是高炉最廉价、最具有利用率的能源，每提高100 ℃风温可降低20～30 kg 焦比，可增加理论燃烧温度60～ 80 ℃［1］。在高炉铁水成本居高的严峻形势下，高风温是高炉实现大喷煤，低燃料消耗最有效的途径。但高风温的使用受一定的限制，一方面是热风炉本身的蓄热能力; 另一方面是高炉接受高风温的能力［2］。只有高炉稳定顺行，才能最大限度使用高风温。

3．1 优化高炉操作制度

长期稳定顺行的炉况是使用高风温的先决条件，高风温又是高炉强化冶炼的重要措施，因此，优化高炉操作，制定合理的高炉操作制度，才能为使用高风温创造条件［2］。

在强化冶炼初期，高炉入炉风量增加70 m3 /min，逐步表现出风量、风压、顶压不匹配现象，炉内煤气流稳定性变差，出现滑料现象，料速开始不均匀，虽然日产量增加约100 t，燃料比由520kg /t 增加至525 kg /t，同时由于风量增加，风温不耐送，平均风温降低至1 170 ℃。2017 年3 月，进入调整期，随着入炉风量的增加，炉内边缘气流指数升高明显，操作上采取了逐步压制边缘的布料制度。布料制度优化过程见表2。

视采用压制边缘的布料制度效果不理想，2017年4 月初采取增加矿石批重的措施，入炉矿石批重由33．9 t 增加至34．99 t。增加矿石批重后，炉内气流稳定性增加，煤气利用率由46． 5%逐步提高至48．5%水平，最高时可达49%。随着炉内煤气流的温度，高炉炉缸活跃性增强，为接受高风温创造了条件。

3．2 提高富氧率

为了弥补风量增加导致的风温不耐送引起的燃料消耗升高现象，采取提煤比的措施，煤比由138 kg /t逐步提高至145 kg /t。在提煤比阶段，理论燃烧温度降低明显，考虑到这一变化因素，操作上进一步采取提高富氧率的措施，富氧量由3 500 m3 /h逐步提高主6 000 m3 /h 以上，富氧率由2．0%提高3．0%以上，同时将入炉风量退守至2 310 m3 /min 水平。增加煤比后，以氧换风，成功将理论燃烧温度稳定在2 150 ～ 2 200 ℃区间。由于富氧率的提高，煤粉燃烧更加充分，以煤代焦的效果逐步得到体现，焦比下降约10 kg。

富氧率提高后，煤气热值得到改善，热风炉烧炉显得更加容易，此阶段，热风炉拱顶温度很容易烧至1 380 ℃，对比提高富氧率前，风温升高20 ℃。加上以氧代风，随风量的降低，热风炉风温耐送得到了体现。

3．3 充分发挥助燃空气预热作用

为了提高热风炉的热效率，利用烧炉烟气余热来加热两台热管式换热器，用以预热助燃空气与煤气，预热后助燃空气温度高达200 ℃以上，最高可达250 ℃。为了保证预热器热效应，利用每3 个月一次的计划休风时间，安排对预热器进行清灰处理。

通过预热助燃空气及煤气，热风炉理论燃烧温度进一步提高，烧炉更加容易，风温增加近10 ℃。热风炉空气、煤气预热器性能参数见表3、表4。

3．4 规范工艺操作

为了规范工艺操作，制定合理的工艺操作参数，要求在自动烧炉系统运行情况下，人工协助控制: 拱顶温度不大于1 380 ℃，烟气温度控制在380 ℃，最高不超过400 ℃; 换炉期间风压波动不大于10 kPa;烧炉煤气压力不小于6 kPa; 空气过剩系数在1．05 ～1．10 之间。增加热风炉换炉次数，缩短热风炉送风周期，可以提高风温水平［1］。生产实践证明，热风炉送风周期缩短1 h，可以提高风温10 ～ 20 ℃，但热风炉的燃烧能力与煤气受限，不能用提高燃烧强度来弥补烧炉时间缩短引起的热量损失，这样会导致风温水平降低［2］。所以，在一定的条件下，要有一个合适的热风炉烧炉及送风周期，为此，根据现场条件，确定本热风炉系统每小时换炉一次，如热风温度低于1 160 ℃，可考虑提前换炉。

在热风炉操作上，要求热风工烧炉期间勤观察、勤调节，根据拱顶温度及煤气压力等参数将热风炉烧炉调至最近状态。强化热风工技能培训，提高操作人员技术水平。强化职工日常巡检工作，做到及时发现问题及时解决问题。严格执行热风炉安全管理规定，在高风温技术应用上设计考核方案，确保风温得到最有效的使用。

4 效果分析

通过采用一系列技术措施，高炉强化冶炼与高风温使用均取得了较好的效果，风温逐步升高，尤其是进入2017 年7 月后，日均风温高度1 200 ℃，风温提高后，高炉喷煤比也得到了进一步提高，煤比逐步提高至145 kg /t 水平，实现了节焦降本的目的。同时，在高炉强化冶炼过程中，以氧代风，对高风温的使用有良好的促进作用。强化冶炼与高风温相结合，2017 年下半年，高炉平均日产提高至3 550 t 水平，最高日产3 720 t，高炉燃料比逐步降低至510 kg /t水平。主要生产指标见表5。

5 结语

⑴通过在高炉强化冶炼过程中探索合理的操作制度，结合大富氧、大喷吹技术，可以充分发挥热风炉的热能效应，为合理利用热风资源创造条件。

⑵风温是最经济的热量来源，强化热风炉操作管理，对提高风温有明显的促进作用。如何进一步提高风温使用水平，是高炉操作者今后长时间探索的方向。

⑶随着热风炉风温的提高，热风炉的耐材使用寿命会受到相应的影响，如热风炉管道温度升高，阀门变形，热风炉冷却水温差升高等，因此，在提高风温的过程中，关注热风炉的安全，杜绝热风炉事故的发生。

参考文献:

［1］ 朱文学．热风炉原理与技术［M］．北京: 化学工业出版社，2005: 25-28．

［2］ 墙蔷，黄日清，莫朝兴．提高柳钢4 号高炉风温的技术措施［J］．柳钢科技，2011( 02) : 7-10．