吕志敏

（河钢集团宣钢公司炼铁厂，河北宣化075100）

摘 要：目前宣钢1号高炉已经处于炉役末期，炉缸炭砖温度升高，威胁安全生产，风温偏低，炉况顺行程度差，影响技术经济指标的改善。通过研究、探索，不断上下部调剂，改善了炉况顺行程度，较好地解决了强化冶炼与安全生产、低风温和降耗的矛盾，提高了生铁产量，改善了技术经济指标，达到了安全、低耗、高产的目的。

关键词：上下部调剂；护炉；低风温；指标改善

1  宣钢1号高炉概述

宣钢1号高炉，有效容积2 500 m³于2008年3月15日点火生产,至今生产接近11年余,单位炉容生铁产量8 057 t/m³，炉役处于末期阶段,冷却壁水管破损23根，造成炉型难以控制，炉况顺行程度差，炉缸炭砖温度阶段性升高，威胁安全生产。2010年7月掺烧转炉煤气后，由于转炉煤气含尘量远远高于高炉煤气,造成了 2017年10月份以后风温下降,影响高炉强化冶炼。为了处理护炉和提高产量、风温和降耗的矛盾，宣钢1号高炉积极调整下部送风制度，并日趋合理,在此基础上，扩大矿批、调整布料矩阵，较好地解决了强化与护炉、风温与降耗的矛盾。

2  提高风量及产量

2018年市场形势较好,公司要求提高产量。宣钢1号高炉通过提高风量，提高顶压，进行强化冶炼，风量提高了 100~150 m³/min。提高风量后，为控制炉内气流流速，提高顶压25-30 kPa,扩大矿批至70 t，增加矿层厚度,稳定气流分布，炉况顺行程度改善，提高煤气利用率。2018年生铁产量总计2 137064 t,较2017年产量增加197 682 t,取得了显著的效果。宣钢1号高炉2018年日产量见图1。

注:9月、10月、12月配合钢轧厂检修，宣钢1号高炉休风率较高。

3  低风温操作技术

2017年10月份开始，热风炉烧炉时岀现煤气阻力增大，吃煤气能力下降的现象，高炉风温水平不断降低，由之前的1 070℃下降到最低980℃左右, 对高炉炉况和技术指标产生了较大的不利影响。经技术人员分析研究，一致认为正是由于煤气含尘高导致格子砖通道渣化堵塞，最终使热风炉烧炉时煤气阻力升高，风温降低。宣钢1号高炉2018年风温见图2。

由于热风炉造成的格子砖渣化堵塞短期内不易消除，针对低风温的现状，高炉必须调整当前的操作制度，以适应低风温条件下的高炉正常冶炼及指标改善。

3.1  加长风口长度，缩小风口面积

风温高能提高鼓风动能，风温低则鼓风动能下降。风口面积0.330 3 m²缩小至0.328 5 m²,风口长度由585 mm加长至615 mm,铁口上方风口加长至635 mm,鼓风动能达到了 11 000~12 000 kg m/s,见图3。

3.2  风口前理论燃烧温度控制

适宜的理论燃烧温度应能满足高炉正常冶炼所需的炉缸温度和热量。根据理论燃烧温度经验计算公式,风温每降低100℃.理论燃烧温度下降约80℃, 1号高炉风温下降了约90℃,理论燃烧温度降低70℃左右。为维持风口前理论燃烧温度，炉内采取提高富氧率，由4.2%提高至5.0%,提高风口前理论燃烧温度35℃左右，在一定程度上减小了 1号高炉风口前理论燃烧温度降低的幅度。目前风口前理论燃烧温度维持在2 150-2 200℃，见图4,达到了目前大型高炉正常冶炼的中下限要求。然而富氧率的增加，一方面提高了高炉喷吹煤粉的置换比,减少未燃煤粉对高炉冶炼进程的不利影响;另一方面，富氧率的增加缩短了风口前回旋区的宽度与深度，这一不足可以通过加长风口来补偿。

3.3热制度、造渣制度的控制

高炉风口前理论燃烧温度降低，最直接的是影响炉缸热量的降低,炉缸热量发生变化后，使高炉初始气流分布发生变化，对高炉整体稳定顺行不利。因此，为保证正常冶炼所需要的炉缸热量及合理的初始气流,1号高炉炉温（硅质量分数）控制由之前的0.25%~0.40%提高至0.30%~0.45%,铁水物理热严格按照1 500 ℃~l 520 ℃控制，炉渣二元碱度R₂按 1.15-1.20 控制。

3.4上部装料制度调整

合理的装料制度是炉况长期稳定顺行的基础, 不仅可以维持合理的操作炉型，又能提高煤气的利用率降低燃耗。随着1号高炉风温水平的降低，炉内表现为边缘煤气流发展，中心气流减弱，炉内通过适当增加中心漏斗深度、增加边缘矿焦比等方法来放开中心，稳定边缘。在这一过程当中,边缘不能压得太“死”也不能太“活”,否则极易造成炉墙黏结，所以需密切关注壁体温度和水温差的变化,发现跑偏时,及时调整。在下部调剂的基础上，通过不断的研究、探索，宣钢1号高炉矿批68-70 t,布料矩阵维持较 多的中心焦量，保障中心气流。

经过不断的探索研究和调整，突破了低风温操作技术瓶颈，降低了焦比、燃料比，其2018年焦比、燃料比变化情况如图5所示。

4  高效综合护炉技术

如下页图6所示，2018年4月16日炉缸炭砖T₅₅₉温度升高幅度较大，由362℃升高至563℃,威胁到安全生产。由于宣钢1号高炉已经处于炉役末期，炉缸炭砖均存在不同程度的侵蚀，所以此次护炉采取整体护炉与局部护炉相结合的方式，采取多种护炉措施,同时还要处理好护炉与强化冶炼的矛盾。

由于炉体水量已经用至最高，没有调节余量。高效综合护炉措施如下。

1） 提高钛负荷，整体护炉。4月22日配加钛矿1.5”批,25日增加至2.01/批，并PB块矿由11%逐步减少至5%,提高钛负荷至高于8 kg/t（Fe）以上。

2） 调整高炉操作参数。生铁讥Si）由0.25%~0.40%提高至0.35%~0.50%,炉渣碱度提高至1.20-1.25倍，促进钛还原,生铁w（ s 低于0.025%,生铁一级品率M95%,利于形成保护层。

3） 加强铁口维护。铁口深度控制在3.0 m至3.2 m,严禁潮铁口出铁、闷炮操作，杜绝烧铁口，保持全风高压堵口率,维护铁口泥包完整。

4）堵风口护炉。4月27日炉缸炭砖厲旳温度升高至563℃,水温差0.5℃,热流强度达到了 17 000 kcal/（h,m²）,休风堵27号风口，并且加长至635 mm, 送风风口面积由0.328 5 m²缩小至0.319 0 m²。 

本次护炉操作特点是：

1） 由于工艺布置特点,在2017年前高炉护炉时，提高烧结矿TiO₂、提高入炉钛负荷进行护炉操作的同时，其它两座高炉也提高了钛负荷，对不需要护炉的高炉造成一定程度的影响,存在着“一人感冒，全家吃药”的弊端。

2） 2017年之前，炉缸炭砖温度升高至400 ℃以上时，才采取护炉措施。2018年以来炼铁厂1号高炉或2号高炉在炉缸炭砖温度低于400℃内并温度上升速度较快接近400℃时,使用钛矿护炉,重在预防。

3） 2018年护炉时钛负荷提高至8~10 kg/t,生铁中w（Ti）超过0.080%即可，同样再配合其它措施，使“猛药”变成了“缓药”,克服了钛负荷过高过度护炉造成高炉操作难度大的弊端。

4）由于改变了护炉观念，针对需要护炉的高炉直接用钛矿护炉，重在预防，使得高炉操作难度变小,对技术经济指标影响变轻,只有堵风口风量下降时每天产量下降约200 t以内，焦比、燃料比基本没有升高，较好地解决了护炉与强化的矛盾，护炉效果良好,护炉成本低。

经过一系列的高效综合护炉措施后，炉缸炭砖厲毀温度升高趋势得到了有效遏制，转入安全生产。此次护炉历时23天,时间短，护炉期间、护炉结束后技术经济指标良好，效果良好。经过一系列的综合护 炉技术后，炉缸炭砖厲旳温度下降,5月15日后温度低于290℃，降低至安全范围内，在较短的时间内消除安全隐患。

宣钢2号高炉在炉型、原燃料条件等方面与1号高炉基本上相同,2016年5月护炉29天,产量降低800-1 000 t/d,焦比升高16 kg/t,燃料比升高26 kg/t,损失较大。与宣钢2号高炉护炉比较，宣钢1号高炉高效综合护炉技术取得了成功。

5  结语

宣钢1号高炉2018年取得了巨大进步，高炉在炉役末期、风温水平低的情况下，通过上、中、下部操作制度的调整与匹配，较好地解决了强化和护炉、低风温和降耗的矛盾，高炉各项技术指标也有新突破。但是，风温比全国同类型高炉平均风温低100℃。