范 磊

（广西柳州钢铁集团有限公司， 广西 柳州 545002）

摘 要：对柳钢 2 650 m3 高炉制约强化冶炼的因素进行分析，发现高炉原燃料质量不稳定、操作炉型不合理是 其重要因素。通过加强原燃料管理、调整操作制度等一系列措施，摸索出高强度冶炼下高产操作模式，铁水产量 不断刷新纪录，2018 年铁水平均日产 6 747 t，创造开炉以来最好水平。

关键词：高炉；强化冶炼；操作实践

2 号高炉于 2012 年 9 月 3 日开炉投产，有效容积 2 650 m³ ，年产生铁230 万 t。车间坚持“稳生产， 控成本，求创新，强管理，重文化，促立人”的十八字工作思路，落实好“以焦定产，定产降焦，降焦增产” 十二字生产组织策略，近几年总体保持了生产的均衡稳定，通过对制约高炉强化冶炼的因素分析，摸索出 2 650 m³ 高炉高强度冶炼下高产操作模式，为大高炉提产操作积累了一些经验。

1 制约高炉强化冶炼的因素

1.1 原燃料质量不稳定

1.1.1 原料方面

烧结矿的RDI（低温还原粉化指数）长期偏高， 尤其是进入2017 年 6 月份之后，RDI 偏离≤25%的控制范围，抽查最高达到29.02%，烧结厂采取提高FeO、MgO、外配高硅粉等措施来降低RDI，其 中 w（FeO）由之前的 8.5%提高到9.0%、w（MgO）由 1.95%提高到 2.10%，直到 10 月中旬 RDI 才达到控制范围内，见图1。

1.1.2 燃料方面

2017 年 3 月下旬至 4 月中旬，焦炭含 S 高且各班波动大，两个班之间焦炭S含量（质量分数）波动值维持0.2%左右。焦炭含硫量的大幅波动造成入炉硫负荷波动，高炉需频繁调节烧结比来保证铁水质量，使得炉料的软熔性能也出现波动，引起软熔带上下移动容易引起炉墙结厚。进入 6 月，因二焦干熄焦 检修，造成 M₁₀ 大幅下降，抽检最高达到 7.5%，M₄₀ 最低不足 84%。9 月份，因一类1/3 焦煤断料和一类主焦煤不足，焦炭热强度呈下滑趋势，直到 10 月中旬， 焦炭各项性能才有所改善，详见图2 和图 3。根据统计，2017 年焦炭反应后强度CSR 检验次数总共53 次，焦炭CSR 在 60%以上有 47 次，检测达标率88.7%。

喷吹用煤的品种较多且有些煤种储存量不够，导致喷煤结构调整频繁。部分喷吹用煤燃烧性和反应性偏低，风口存在结焦或堵枪现象，影响高炉喷煤的均匀性和稳定性，同时未燃煤粉与CO₂ 发生熔损反应变弱，致使大量固相的未燃煤粉卷入初渣中，在渣中形成了非均匀相，从而强烈地影响了炉渣的黏度^[1]，高炉软熔带的透气透液性及渣铁流动性变差，加剧炉况波动，制约高炉进一步强化冶炼。

1.2 操作炉型不合理

2017 年，高炉风口长度存在 670 mm×Φ115 mm 和 560 mm×Φ118 mm 两种类型，风口长短不一直接影响到初始气流分布的均匀性和合理性，容易造成气流偏行，影响合理操作炉型的形成，在后期调整中，中心气流不容易打开，加上对冷却壁温度下降未引起足够的重视，导致渣皮频繁脱落烧损风口小套。

2 采取措施

2.1 加强原燃料管理

俗话说“七分原料，三分操作”，精料是强化冶炼的基础。适时监控入炉的原燃料质量情况，通过微信交流平台及时进行信息分享与反馈，并重点从以下几方面改善原燃料性能。

1）降低入炉有害元素，尤其是碱金属和锌，控制其负荷分别≤3.5 kg/t、≤0.5 kg/t。

2）稳定焦炭质量，保证焦炭的冷热强度达标，以确保焦炭在炉内的骨架作用。

3）稳定喷吹煤结构，少用高硫煤或燃烧性和反应性不好的煤种，保证煤粉在风口带完全燃烧，降低未燃煤粉在炉内的残留。

4）加强炉料的筛分管理，制定了筛网使用、控制和检查更换制度，并建立台账，达到控制焦炭和烧结筛分速度分别为≤25 kg/s 和≤28 kg/s，从而确保入炉烧结矿＜5 mm 的粒度所占比例在5%以内。

5）做好混料工作，通过控制斗门大小、放料顺序、报警提示等手段实现烧结、球团、块矿、焦丁均匀混合。

2.2 调整操作制度

2.2.1 热制度

炉温直接反应炉缸工作的热状态，冶炼过程中控制充足而稳定的炉温，是保证高炉稳定顺行的基本前提。面对原燃料质量不稳定，高炉炉温按0.50%～ 0.65%进行控制，提高炉缸热量储备增强炉况抗波动能力，同时物理热也保证在1 500 ℃以上。

2.2.2 造渣制度

造渣制度应适合于高炉冶炼要求，有利于稳定顺行，有利于冶炼优质生铁。2018 年，考虑到铁水流动性和排碱的需要，炉渣碱度进行下调 0.05，控制1.10～1.15，同时铁水中硫的质量分数控制在 0.020% 到 0.040%之间。此外，为降低碱金属危害进行常态化排碱，每周进行碱平衡计算，检验排碱效果。

2.2.3 送风制度

风口是煤气的发源地，对初始气流分布起着重要支配作用，确定合理风口面积，是维持较高风速和适宜鼓风动能，确保吹透中心，实现合理的下部操作制度的关键^[2]。2017年，逐步统一风口尺寸为560 mm× Φ118 mm，风口面积较之前增大0.016 5 m² ，为增加风量和氧量提供了条件，风量由 4 800 m³ /min 提高到 4 950 m³ /min，富氧率由 3.3%提高到 3.6%，标准风速和鼓风动能均相应增大，有利于吹透炉缸中心，减少死焦堆。同时对于一些上翘严重的中套，利用年修的机会进行更换，达到圆周气流和操作炉型稳定的目的。

2.2.4 装料制度

本着“高炉稳定靠中心气流，指标靠适当的边缘气流”的思路，矿石平台宽度和中心焦量保证是这次主攻方向。2017 年 7 月，高炉通过程序成功控制焦炭放料，该程序实现溜槽布完倒数第二个焦角时关闭料流避免焦炭落到环带，溜槽到达最低焦角再重新打开料流布料，能够最大限度地把焦炭布到中心，量化中心焦炭量。中心焦量保证后，增强了中心气流的强度和力度，根据加入10%的中心焦时，煤气利用率降低3.17%，当加入 20%的中心焦时，煤气利用率降低 6.34%^[3]，为兼顾煤气利用率情况，通过不断实践，焦炭制度K⁴⁰4³⁸3³⁵2³²2²⁹1²⁶11³¹ 能够长期使用。

矿石平台宽度调整经历时间较长，总体思路是当压量关系紧张时，矿石平台搓堆减环；当压量关系适当时，矿石平台拉宽增环。2017 年，矿焦基本呈负-1°，矿石平台宽度在8°，矿批66 t 左右。进入 2018 年，开始尝试同角布料，以装料制度P³⁸3³⁶3³⁴3³²2³⁰ 2^K404³⁸3³⁵2³²2²⁹1²⁶1¹³1 作为基础，不断寻找合理的矿石平台。

先使用制度P⁴⁰1³⁸3³⁶3³⁴2³²2³⁰2 进行实践，观察高炉参数变化情况，炉况接受后有步骤地扩大批重，并观察十字测温边缘温度变化，出现温度大于150 ℃，及时采取压边措施，在保证矿石平台宽度基础上增加最外环矿石圈数，最终形成装料制度 P⁴⁰2³⁸3³⁶3³⁴3³²2³⁰2^K404³⁸3³⁵2³²2²⁹1²⁶1¹³1，批重 70 t，负荷 4.50～4.60。

2.3 强化出铁管理

日常操作中，炉前渣铁的排放是否及时，直接关系到炉况顺行和技术经济指标的提升。随着产量不断提高，炉前出铁模式做了相应调整：确定1 号、3 号铁口作为主出铁口，2 号铁口备用，并严格控制修沟时间在3天以内；量化炉前操作，开铁口钻头由50 mm 变为55 mm 或 60 mm，打泥量由2.5 格调整为3.0格，控制出铁间隔在15 min 以内。此外，加强与外围的沟通，为高炉生产创造良好的外部环境，通过与运输沟通，炉前拉对罐时间间隔较之前缩减5 min，极大地减少带铁堵口次数。

3 实施效果

通过对制约高炉强化冶炼因素进行调整，取得较好实施效果。2018年高炉平均日产大幅上升，其中 11 月创造平均日产7 201 t 的好成绩，其他各项指标也有不同程度进步，见表1。

4 结论

1）高炉强化冶炼是一个系统工程，需要多方面分析制约的因素，措施要有针对性。

2）原燃料质量与高炉强化冶炼息息相关，高炉只有先解决原燃料稳定问题，才能为强化冶炼创造条件。

3）强化冶炼过程中合理气流是关键，上下部调剂要匹配，下部是基础，上部是保证，操作实践时要尽量稳定焦炭平台，调整好矿石平台，同时配以大风量、大富氧，使得两道气流合理分配。

参考文献

[1] 周传典，主编.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2012：388.

[2] 孟令君.济钢炼铁技术管理的进步[J].炼铁，2014（2）：24- 28.

[3] 腾召杰，程树森，赵国磊，等.高炉中心加焦对气流分布及煤气利用的影响[J].钢铁研究学报，2014（12）：9- 14.