河钢邯钢公司
摘要：2018年末，邯宝炼铁2号高炉受环保管控影响，原燃料变差，生产节奏紊乱，致使炉况失常，各项指标大幅降低。经过加强原燃料管理，上下部调剂，增强基础管理等措施，高炉逐渐适应了环保管控下的原燃料条件，炉况逐步顺行，取得了一定的经济效益。
关键词：炉况失常；环保限产；炉况调剂；活跃炉缸
STABLE PRODUCTION PRACTICE OF No.2 BLAST FURNACE IN HANBAO IRON-MAKING PLANT UNDER ENVIRONMENTAL PROTECTION MANAGEMENT AND CONTROL
Huang jun fang，Wang yong ling，Xia wan shun
（Hangang steel co.，LTD）
Abstract：Due to the influence of environmental protection and limited production，at the beginning of 2019，the No.2 blast furnace of Hanbao iron-making plant suffered from poor raw fuel，disordered production rhythm，abnormal blast furnace conditions and large index retrogression.After strengthening the management of raw material and fuel and adjusting the upper and lower parts，measures such as strengthening basic management have gradually adapted to the raw material and fuel conditions under the environment-friendly production limit，and the blast furnace has gradually run smoothly，and achieved certain economic benefits.
Keywords：Blast furnace，Abnormal condition of furnace，Environmental Limit，Furnace conditioning，Active hearth
邯宝炼铁2号高炉炉容3200m³，由中冶南方设计，采用了世界上先进的设备及技术，2009年4月开炉[1]，开炉后除2017年因冷却壁损坏而中休外，生产稳定顺行性良好。2018年冬季开始受严格的环保限产影响，原燃料变差，生产秩序混乱，致使炉况失常，高炉各经济技术项指标退步很大，为了解决这个问题，高炉认清配吃“环保料”必定常态化，转变思路，从生产实际出发，从每个生产环节入手，通过加强原燃料管理，优化炉料结构，结合上下部调剂，加强各种基础管理，逐渐适应了环保限产下的原燃料条件，炉况实现了长期稳定顺行，取得了良好的经济效益。
1 环保限产对生产的影响
2018年冬季“京津冀”地区对钢铁企业开始了非采暖季同样限产的环保管控，焦化、烧结、高炉等都受到了严格的管控。长期的环保限产管控造成炼铁资源紧张，企业虽然进行了部分高炉停产，但仍不能满足生产需要。资源紧张致使原燃料质量变差，导致高炉料柱透气性变差，风压升高，风量萎缩，边缘气流稳定性差，水温差剧烈波动，高炉炉况失常时常发生。
1.1限产对高炉焦炭的影响
邯宝西区2号高炉，正常生产时吃的焦炭都是由公司焦化厂提供的自产干焦，实行环保限产后，焦化厂熄焦时间延长，焦煤供应不够，严重限制了焦化厂的产能，高炉只有配吃一定比例的外购焦炭。而其他焦化企业同样也因环保限产，产能大幅降低，冶金焦炭成为钢企争夺的稀缺资源，尤其是作为全国钢铁基地的邯郸地区焦炭资源更为紧张。随着环保限产的逐步推进，2号高炉的外购焦碳有原来的稳定供应，变成了有什么焦炭吃什么焦炭的地步，2019年初为保证生产，2号高炉配吃的外购焦品种多达8种，且每种外焦的供应量少，高炉不得不频繁的变换配比和品种。不同厂家的焦炭，成分不一样，质量参差不齐（表1是高炉2019年1月份常用焦炭理化性能对比表），造成高炉料柱透气性变差，风压升高，炉温波动，给高炉操作带来了很大的困难。尤其是高炉配吃质量较差的外购焦炭时，炉况波动非常大，中心气流难以吹透，压差升高，边缘气流发展，渣皮稳定不住，频繁的脱落生成，高炉稳定顺行受到了严重的影响。长期的配吃质量差的外购焦炭，使得高炉下部料柱存在着大量粉料，料柱透气性变差，渣铁通过性变差，料柱的体积密度增大，“死焦堆”因而深入炉缸，使得炉缸变小，高炉表现为对出渣出铁敏感，中心不透，不吃风氧，顺行明显变差。
表1 高炉2019年1月份高炉常用焦炭理化性能对比表
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1.2限产对烧结矿的影响
受环保限产影响，烧结用精粉，白灰，轻烧白云石等受产地产能、公司采购、运输等环节影响时常出现断供现象，尤其是白灰厂家也在严格限产之列，供应存在着较大的问题，受此影响烧结矿的配料结构及碱度变化非常大，致使烧结矿的成分和质量难以控制，烧结成分的变化使得高炉软熔带的位置、厚度频繁的发生变化[2]，高炉的气流难以稳定，软熔带根部的不断变化，使得渣皮稳定性变差，其随着软熔带根部的变化而频繁形成脱落，使得高炉的边缘气流难以稳定，致使炉况频繁波动。另外，受环保限产影响，烧结车间长期无计划停产限产，产能大幅下降，同时限产要求烧结车间根据天气情况实施错峰生产，当天气污染严重的时候，烧结要全部停产，高炉为维持生产只有配吃粉化严重的落地烧结矿或质量较差的外购烧结矿，炉况顺行受到了较大冲击。
1.3限产对块矿的影响
2号高炉吃的块矿为进口澳矿，因环保要求在港口省去了一道筛分，以防止扬尘，致使含粉量高达20%以上。另外为防止装车，运输，卸车等环节产生扬尘，都要进行洒水，致使其大量粘粉，很容易糊死高炉振筛，使振筛失去筛分作用，大量粉料进入高炉，高炉每天的重力除尘灰吨铁比高达1.6%，高炉透气性严重变差，炉况难行。
1.4环保限产对高炉参数的影响
根据环保限产要求，高炉不能满负荷生产，正常生产情况下的布料制度，原燃料结构，风氧水平对于环保限产条件的生产来说已经不再适合了。高炉风氧水平的降低，使得高炉气流发生了较大的变化，中心气流不易吹透，边缘气流容易发展，水温差升高，高炉操作变的非常困难。另外，高炉还要根据天气污染情况需要进行不定期的休风、闷炉等待产操作，高炉的生产秩序紊乱，频繁的修复风、长期的闷炉致使高炉炉缸活跃性变差，致使炉况顺行变差，高炉产量及各经济技术项指标有了很大的退步。
2 治理措施
面对日益严峻的环保形势，2号高炉认清配吃“环保料”将常态化，从生产实际出发，通过加强原燃料管理，优化炉料结构，结合上下部调剂，加强各种基础管理，逐渐适应了环保限产下的原燃料条件，炉况实现了长期稳定顺行，取得了良好的经济效益。
2.1加强原燃料管理
2.1.1 稳定焦炭配比
为保证高炉焦炭供应稳定，2号高炉主动降低自产干焦配比，缓解焦化产能压力，以保证稳定的干焦配比，借此稳定料柱焦炭层的基础厚度。为保证外购焦供应稳定，高炉与公司原料场协商，通过料场料“一料条专供一个高炉”的形式，将外购焦品种有原来的8种减少到3种，这样使得高炉配吃单一品种外购的周期大幅延长，高炉焦炭层的结构稳定周期延长，利于高炉气流分布稳定。同时，高炉通过观察总结制定了不同品种外购焦的操作特点，稳定了外焦变化时的炉况，使高炉操作变得可控，对高炉稳定性起到了关键性作用。
2.1.2加强原料筛分管理
高炉要求槽下各班认真做好筛面管理工作，防止粉料入炉，为高炉顺行打下基础。筛分管理实行作业长负责制，督促岗位工及时清理各筛筛面，做到筛面干净筛分良好，有效的将生矿的含粉量降低到5%以下，灰铁比大幅降低达到0.5%以下水平。
2.1.3做好原燃料巡检工作
每班设专门的人员在槽下、原料场巡检原料粒度、含粉量、物理性能等情况，及时发现原燃料变化及防止粉料入炉，并负责组织相关单位进行原燃料理化性能的化验分析，将结果及时反馈给高炉主控，为高炉操作提供数据支持，保证在原料变化时及时调整，防止炉况因为原燃料的改变而发生炉况难行现象。
2.1.4降低烧结矿产能压力，提高烧结矿质量
加强白灰库存管理，创新性的利用部分生石灰粒代替白灰，有效的稳定住了烧结矿碱度；将烧结矿碱度提高到2.3，提高烧结矿产量；优化调整炉料结构，利用外购球团矿代替部分熟料；适当增加生矿配比，逐步将生矿配比增加到26%的水平。经过一系列的调整，将烧结矿的配比降低至55%的水平，有效的降低了烧结产能的压力；与环保部门协商烧结车间由原来不定期停限产，改单风机长期生产来降低全年产量，避免不定期配吃落地烧结矿或外购烧结矿。
2.2上下部调剂
2.2.1下部调剂
鉴于环保限产条件下风氧不足，且吃环保料后料柱透气性较差中心不易开放的特点，下部调剂以吹透中心为目的，通过减小进风面积，保证风口足够的鼓风动能和风速；通过增加长风口的个数，把燃烧带向中心方向推进，增加炉腹煤气吹透中心的能力。表2是高炉调整前后下部参数对比表。
表2 高炉调整前后下部参数对比表
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2.2.2上部调剂
上部调剂以形成中心开放边缘稳定的气流分布为目的。在环保限产原燃料资源紧张的条件下，原来需要高质量焦炭支撑的平台加漏斗的布料模式已经不再适应高炉生产了。高炉通过不断的摸索，逐渐形成了平台附加中心加焦的布料模式，即在平台加漏斗的基础上向中心加少量焦炭，并适当缩小矿石平台，这种布料模式既能保证中心气流开放，同时也不会像中心加焦那样大幅降低煤气利用率，煤气利用率能保持在48.5%的水平。以此为基础，根据水温差变化，及时改变布料角度或矿石平台的宽度，调节边缘气流的强度，既要防止炉墙结厚也要防止过开；控制最低焦批18.0t/批，并根据原料条件实时调整焦比，以保证适当的焦层厚度，防止原料条件恶化时炉况失常。表3是高炉上部布料参数调整前后对比表。
表3高炉上部布料参数调整前后对比表
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2.2.3强调炉缸活度管理
良好的炉缸活度，表现为渣铁热量充足，流动性良好，渣铁能顺利流出炉外，炉缸透液性良好，炉缸工作均匀[2]。在原燃料正常时高炉采取低硅冶炼，而环保限产后高炉没有及时转变思路，继续实行低硅冶炼，高炉常常因为原燃料变化或操作原因出现长期低炉温，久而久之炉缸活性变差，渣铁流动性及炉缸脱硫能力变差，高炉对出铁的敏感度增强，稍有出铁影响就会出现大幅减压的发生。经过思考，高炉认识到必须提高炉缸的活性才能保证正常的出渣出铁，通过提高硅素到0.4%-0.45%，适当降低炉渣碱度到1.2-1.25，提高了炉缸足够的热量储备，渣铁流动性变好，能及时出净渣铁，炉缸的抗干扰能力增强，有效的保证了炉况的稳定性。表4是高炉调整前后铁水参数的控制对比表。
表4高炉调整前后铁水参数对比表
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2.3稳定各项操作
2.3.1采用稳定操作
鉴于“环保料”常态化，操作上以追求稳定为基础。加强原燃料的联系，在焦炭质量变差，配吃落地矿、外围设备事故等突发状况时果断退守，以气流稳定为原则来确定退守幅度；在发生设备故障，高炉出铁较差等事故时果断减压保证顺行；长时间出不净渣铁时，及时降低冶强，保证炉缸安全容量，高炉所有操作时刻都以炉况顺行为最终目的。
2.3.2加强炉前出铁管理
高炉出铁可以给料柱下降腾出15%的空间，有利于高炉稳定顺行，因此炉前出好渣铁对炉况顺行意义重大。高炉原来实行负间隔出铁，铁口重叠出铁时容易发生冒烟现象，不能再实行了。为了能出净渣铁，高炉通过增加铁口深度，增大钻头的方式，既能保证合适的出铁时间也保证足够的出铁流速。另外通过改善炮泥质量，稳定打泥量，加强铁口维护，有效的减少了铁口冒泥、渗铁等现象发生，提高了出铁质量。
2.3.3稳定炉温
通过加强原燃料管理，高炉可操作性增强。炉温控制上以稳定为主，根据不同的焦炭结构，炉料配比，结合煤气利用率制定操作燃料比，操作上稳定风温，加湿，喷吹煤量等参数防止波动；采用趋势管理，强调通过稳定燃料比控制炉温，加强出铁管理，避免因炉外出铁造成炉温波动；另外，通过技能比赛，网上练兵，标准化操作等方式增加工长的操作能力，提高对炉温的控制能力。
3效果
通过以上措施的实施，高炉逐渐适应了环保管控下的原燃料条件，稳定性明显增强，各项指标有了较大的改善。表5是高炉2018.10—2019.6主要生产指标月平均值对比表。
表5是高炉2018.10—2019.6主要生产指标月平均值对比表。
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4 经验教训
环保限产是利国利民的政策，作为企业必须有长远的考虑，树立“绿色发展”的环保意识，坚持走可持续发展的道路，增加环保投入，转变思路，做好生产调整，逐步适应环保管控下的各种条件，才能实现生产稳定顺行。
（1）加强原料管控，稳定原燃料结构，才能增加炉况的可控性；
（2）通过上下部调剂，形成中心气流发展、边缘气流稳定的煤气分布，增强了高炉抗干扰能力；
（3）提高硅素水平，适当降低炉渣碱度，提高炉缸活性及热量储备，有利于炉况顺行；
（4）加强基础管理，提高职工的操作技能，提高了炉况稳定性。
参考文献：
[1] 董艳忠，刘志朝，李树刚.邯钢西区2号高炉开炉达产实践[c].2012年河北省炼铁技术暨学术年会论文集.邢台.河北省冶金协会，2012：274-278
[2] 夏万顺.邯宝炼铁厂1号高炉长寿实践[J].河南冶金，2019，4：42-45
作者简介：
黄俊方，出生年月：1977年11月，性别：男，职称：工程师，现工作于河钢邯钢邯宝炼铁厂