李国强  王保国

（首钢长治钢铁有限公司  山西 长治 046031）

摘 要：在首钢长钢炼铁厂目前使用的原燃料情况和装备条件下，通过加强原燃料管理、优化高炉操作、强化出铁管理、跟踪布袋灰含碳量等措施，实现了高炉长周期的稳定运行，生铁成本行业排名持续维持前列，同时摸索出适合长钢炼铁厂目前状况下的最佳经济煤比。

关键词：高炉 原燃料；长周期 经济煤比

引言

高炉喷煤技术不仅能降低高炉焦比，降低生铁成本，提高市场竞争力，而且增加了高炉操作的调剂手段，强化了炼铁生产，同时节约了短缺的炼焦煤资源，减少了污染物排放量，更符合目前国家倡导的节能降碳的大政方针。长钢炼铁厂目前有 2 座 1 080 m³ 高炉和 2 台 200 m² 烧结机，焦炭采用首钢长治钢铁有限公司（全文简称“长钢”）焦化厂 2×65 孔 6 m 捣鼓焦炉生产的干熄捣固焦，煤粉采用 2 台 EM65 型中速磨制粉，台时能力 33 t，具备 180 kg/t 的喷吹能力。2016年至今，2 座高炉均实现了长周期的稳定运行，高炉煤比长期维持在 130~135 kg/t 水平。

1 高炉经济煤比下的稳定运行探索

高炉喷煤是一个双刃剑。合适的喷吹煤比不仅可以优化高炉操作，同时起到节焦及降低生铁成本的效果；若控制不好，一味地追求高煤比，轻者会造成燃料成本升高、效益下降，重者则会恶化高炉透气性、透液性，造成炉况难行。

1.1 强化原燃料管理

1.1.1 持续推行“铁前一体化”管理模式

近年来，钢铁行业竞争日趋激烈，原燃料质量不断下滑，各大钢厂都推行经济炉料冶炼，长钢也不例外。为保证经济炉料下高炉的稳定顺行，公司成立铁前系统指挥部，由采购中心、生产技术处、炼铁厂、焦化厂四个单位组成。四单位高效协同，快速决策，动态调整采购模式，生产组织采取快进快出的“经营低库存模式”，从而达到原燃料采购、进厂、烧结配矿、高炉配料、焦炭配煤等按节点实行一体化管控的目的。“铁前一体化”管理模式主要包含：焦炭优化配煤一体化、烧结优化配矿一体化、高炉优化配料一体化。三个一体化的推行，不仅实现了高炉吃经济料、吃明白料，也为高炉稳定炉料结构奠定基础。

1.1.2 强化原燃料筛分和仓位管理

强化槽下筛分工作。重新细化了槽下给料器的给料速度标准：焦炭≤20 kg/s，烧结矿≤40 kg/s，球团矿≤30 kg/s，生矿≤30 kg/s。降低给料速度后，筛板上的料层厚度明显减薄、均匀，筛分效果明显变好，入炉料中≤5 mm 的粉末降到 5%以下。

强化原燃料仓位管理。为减少原燃料在运输和倒搬过程中的二次摔碎比例，炼铁厂制定了料仓管理制度，杜绝半仓以下放料。

1.1.3 制定涮仓制度

针对在雨季、冬季，生矿潮湿黏结、粉末多、冻块影响下料和筛分效果差的问题，制定了定期用高温烧结矿进行涮仓制度，该项制度实施后，不仅降低了工人劳动强度，而且筛分效果明显好转。

1.2 优化高炉操作

结合长钢目前的原燃料情况和高炉装备水平，摸索适合长钢高炉稳定顺行的操作制度。

1.2.1 热制度

推行低硅冶炼，生铁 w（Si）控制标准由过去 0.4%~ 0.6%下调为 0.30%~0.55%，要求 w（Si）达标率达到80%以上，这既能保证充足的炉温，又能达到降低生铁成本的目的。

1.2.2 造渣制度密切关注渣中的镁铝比及渣中的 Al₂O₃ 含量，保证镁铝质量比始终大于 0.5%以上，渣中 w（Al₂O₃ ）控制低于 16%，以确保炉渣的稳定性、流动性。发现数据异常及时查明原因，调整烧结配矿，减少高铝澳粉的配入比例。

1.2.3 装料制度

始终坚持以“发展中心气流为主，适当兼顾边缘气流为辅”的煤气流控制技术。高炉操作上坚持“以下部调剂为主，上部调剂为辅”的上下部调剂相结合原则，做到“上稳下活”。结合长钢布料溜槽为半圆形溜槽，料流轨迹较散且宽，逐步摸索出具有长钢特色的装料制度。矿石角差 3°~4°，焦炭角差 10°，矿石平台较窄。原燃料质量好时采取“矿四环焦五环”；原燃料质量转差时，将高炉装料制度逐步降为“矿三环焦四环” 或“矿两环焦三环”进行缩窄布料平台过渡。

1.2.4 合理的炉型监控技术

合理的炉型是高炉稳定、低成本高效益运行的关键。通过总结高炉稳顺、指标优良时期的各项参数，摸索出一套合理炉型控制参数，并参照其执行。高炉合理炉型控制参数如表 1 所示。

随着高炉进一步强化，高炉炉前渣铁能否及时排放已经成为高炉顺行和指标提升的关键因素之一。炼铁厂在满足“一罐到底”出铁模式基础上，进一步细化制定了进罐和出铁模式：采用“5+1”出铁模式，满足出净渣铁，同时要求两铁口间隔时间不超过 30 min；保证每天 14 炉次铁；炉前制定了防止跑泥、防止浅铁口以及保证出铁速度和时间的一系列措施；炉前推行量化管理，对打泥量、铁口深度、出铁时间进行详细记录。铁次控制在 14 次 /d，铁口深度 2 400~2 800 mm，出铁时间控制在 80~100 min，保证出铁的均匀性，从而为保证高炉顺行、降低生铁成本提供保障。

1.4 跟踪布袋灰的含碳量，动态调整煤比

随着喷煤量的提高，未燃煤粉相对增多，直接影响喷吹燃烧效果和炉缸工作状况。相关文献资料显示布袋除尘灰中含碳量的多少从一定程度上可以反映煤粉的燃烧效率。一般情况下要求布袋灰 w（C）控制在 35%以下，若残 C 量高，应及时调整操作制度或适当降低煤比。图 1 是长钢高炉煤比与布袋灰含量的关系情况。从折线图上可以看出，煤比在 135 kg/t 左右时，布袋灰 w（C）基本在 35%以下^{[ 1]}，燃烧较好，随着煤比升高，布袋灰 w（C）也逐步升高，燃料比也开始升高。

2 取得的成效

首钢长钢炼铁厂立足自身原燃料情况，通过加强原燃料管理、优化高炉操作、强化出铁管理、跟踪布袋灰含碳量等措施，实现了自 2016 年以来长周期地稳定运行，两座高炉均实现了公司制定的安全稳定运行2 000 d 以上的目标。高炉主要技术经济指标中，高炉利用系数、燃料比也呈逐年进步趋势，同时也摸索出适合长钢炼铁厂目前状况下的最佳经济煤比，即 135kg/t±5 kg/t。高炉具体技术经济指标情况如表 2 所示。

3 结论

1）在长钢目前的原燃料结构及煤质的情况下，最佳喷煤量范围在 135 kg/t 左右，炉况顺行，指标最优。

2）下一步要继续增加煤比，在炉况稳定运行的情况下，密切跟踪好布袋灰的含碳量情况，在 w（C）不超30%情况下，可分步去提升煤比，使其逐步向 140 kg/t靠拢。

参考文献

[ 1] 徐纪山，王宏斌，何小平.太钢 3 号高炉提高煤比的实践[ J ] .炼铁，2009，28（5）：30-32.