宫 文 垒

（莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 炼铁厂，山东 莱芜 271104）

摘 要：结合2018年莱钢1 880 m³ 高炉生产实际，在自产焦炭质量下降，以及大量配加冷、热态指标相对较差的外购焦的情况下，通过强化筛分、改善气流分布、控制渣中铝含量等措施，实现了高炉稳定顺行，产量同比增加8.5％。

关键词：高炉；焦炭质量；筛分；铝含量

1 前 言

2018年，我国钢铁行业深入推进供给侧结构性改革，钢铁企业效益明显提升，据中钢协统计，重点大中型企业利润同比增长 613.6%。在此背景下，提高高炉产量意味着效益的产生，然而由于焦煤短缺和环保升级等多方面影响，莱钢自产焦炭供应量严重不足，需要配加35％～60％外购焦。因为外购焦冷、热态指标比自产焦均有较大差距，所以必须通过优化操作，降低焦炭质量劣化影响，在保证高炉顺行的基础上提升产量。

2 焦炭问题现状

2.1 焦炭供应与质量情况

2018 全年自产焦满足 1 880 m³ 高炉约 60％的需求量，外购焦配加比例至少 40％以上。与自产焦相比，外购焦灰分、水分、粒度、反应性等大部分理化指标都有明显的差距。而且由于单一供应商无法满足连续生产需求，所以至少有 2 家以上的供应商，不同品种焦炭之间也存在较大差距。表1 为主要外购焦品种与自产焦冷、热态典型性指标对比。

2.2 焦炭质量对炉况的影响

2018 年 1 季度，外购焦 M40最低 81.9％，平均84.99％ ；M10 最 高 7.5％ ，平 均 7.15％ ，入 炉 比 例30％。高炉透气性指数由 24.5～25 降低到 22.5～ 23，2月11日焦比被迫调整到400 kg/t后，炉况仍勉强维持低水平的顺行，透指最高到23.5左右，压差接近 180 kPa，风量离全风至少下降 400 m³ /min 左右，燃料比升高20～40 kg/t，产量降低1 500～2 000t/d，整体生产非常被动。

3 应对措施

鉴于采购焦炭质量不可控性，1 880 m³ 高炉主要通过入炉筛分、制度调整、操作优化等方法，维持高炉顺行度，提高产量。

3.1 定仓入炉

保持焦炭结构稳定是后期调整炉况的基础。根据不同焦炭进量和库存情况，按照“单独存放、分开入仓”的原则，固定不同外购焦配加比例（见表2），配合外购焦缓冲仓，可以保证焦炭结构相对稳定，有利于焦炭质量跟踪；其次，外购焦打入13#、14#仓，自产焦打入15#、16#仓，严禁混仓。这样就可以使粉末较少，粒度均匀的焦炭不在中心，保持中心气流的畅通。

3.2 筛分控制

筛分是入炉控制的关键环节，针对外购焦炭水分不稳定、粉末多的特点，焦炭振筛的改进如下：

1）把振筛间距由 22 mm 调整为 25 mm；2）加大筛底板倾角，有效减轻因外购焦粉末量大造成的筛底板积料返料现象；3）增加筛棒长度和筛分面积，同时对筛棒加粗，减少筛棒磨断频次；4）分料器与筛体改为分离式，减少了筛体负荷，有效增加了振幅；5）同时振幅增加 5 mm，抵消因筛棒加粗造成的夹料现象。筛分改进后，减少合格料流失，提高了筛分质量（见表 3），更好的适应雨季水分波动的影响。

3.3 气流分布

外购焦主要特点是粉末多，强度差，极易引起气流堵塞，炉缸堆积^［1］。而在恢复过程中，往往采取大比例退负荷、中心加焦等引导中心气流等措施，这就造成了死料柱体积不断增加，炉缸缩小，堆积情况加剧。因此，通过料制调整先疏松边缘，打通煤气通路，再进一步引导中心的步骤，实现了边缘、中心两股气流，从根本上改善了煤气分布，为后续炉况恢复奠定基础料制调整前后对比见表4，其次优化风口布局，保证风速和动能，1 880 m³ 高炉进风面积0.316 7 m²，鼓风动能11 000～12 500 kg·m/ s，风速260～280 m/s。

3.4 出铁控制

1）提高炮泥质量，保证出铁时间90～120 min。

2）把憋铁、憋渣作为事故看待，铁间隔≥40min，立即减风200 m³ /min，控氧1 000～2 000 m3 /h；铁间隔每超出10 min，至少减风100 m³ /min；憋铁状态未消除前，高炉严禁加风。

3）提高和稳定渣处理能力，保证出净渣铁，严禁出现被迫堵口情况。

4）渣铁温度是影响炉渣黏度最明显的因素，所以保持铁水较高的温度，是保证炉渣流动性的前提和基础，1 880 m³ 高炉要求渣铁温度＞1 510 ℃。

3.5 Al含量控制

随着利用系数的提高，在冶炼过程中，炉缸液面将快速上升，直接影响料柱的透气性，使高炉表现出“憋风”现象^［2］。1 880 m³ 高炉控制渣中镁铝比，即 w（MgO/Al₂O₃）=0.40～0.50，w（MgO）≤8％，w（Al₂O₃）≤15％。通过提高镁含量，抑制Al2O3对炉渣的粘稠影响，取得较好的效果。

3.6 负荷定量调剂

高炉操作采取早调、微调的原则，通过数据分析，量化不同指标对高炉影响，形成调剂标准化。避免了不必要的退负荷力度，减少过量调剂，使高炉操作有据可依。在原有顺行模型的基础上，形成一套参数标准区间集，调剂量化标准如表5所示。

3.7 及时获取和传递焦炭信息

制定并实施焦炭督查管控标准化，每天统计和化验焦炭的数量和质量情况，定期与原料部门沟通交流，全面掌握焦炭信息；发现问题第一时间通报，制定应对措施。

3.8 实施效果

截至 2019 年 1 月，外购焦比例已达到 45.2％，在质量没有根本改善的基础上，1 880 m³ 高炉平均日产5 185.7 t，最高月产5 460.57 t，同比增产8.5％，达到目标。

4 结 语

原则上，焦炭质量是以满足高炉生产稳定顺行为前提。但是由于市场价格、供需环境等因素，现代高炉操作往往无法满足精料，这就要求高炉从业人员能够立足现有条件，从内部控制入手，通过操作手段，抵消和降低外界影响。

1）高炉气流稳定、分布合理是高炉顺行的基础，重点是控制焦炭粉末入炉和料面的分布。把较差的焦炭布在边缘，强度较好的焦炭布在中心，有利于形成稳定的漏斗区，使中心气流畅通集中。

2）出铁及时出净，炉温热量满足要求是提高产量的过程中必须关注的。因为铁水理论生产量高达3～4 t/min，大量渣铁聚集很快就会侵入料柱缝隙，导致高风压、高压差。所以减风标准和时机的把握是非常重要的。

3）内部操作措施的配合实施，是可以支撑一定程度的强化冶炼。但是要兼顾良好的经济指标，焦炭质量应从根本上保持稳定和提升。

参考文献：

［1］ 傅燕乐.高炉操作［M］.北京：冶金工业出版社，2006.

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