马鞍山钢铁股份有限公司炼铁总厂
摘要：为研究高炉炉况变化情况以及其影响因素，针对马钢A#高炉2020年炉况进行分析，并从原燃料条件、操作制度、出铁管理等方面，对引起炉况波动的影响因素进行了研究。通过分析，得到了炉况波动变化规律及其影响因素，并针对性地提出了改善炉况的措施。
关键词：高炉炉况；操作制度；原燃料；出铁管理
前言
炉况的稳定发展是实现高炉高效低耗的基础，然而在高炉实际生产中，影响因素较多，往往难以准确评估造成炉况波动的具体原因，从而失去了调整炉况的最佳时期，影响高炉稳定运行。因此在日常高炉生产管理中，需要实时跟踪和掌握炉况的波动情况，并且能根据各种因素的变化及时发现造成炉况波动的原因，进而有针对性的加以解决。根据马钢A#高炉2020年生产实践，探讨炉况出现波动影响因素以及应对措施，为稳定高炉生产提供依据。
1 操作实绩
1.1经济指标
一般情况下，高炉经济指标主要体现在产量、焦比、煤比、燃料比等，表1为A#高炉2020年产量和燃料消耗变化情况。可以看出，在炉役后期炉缸特护的情况下，A#高炉全年产量维持较低水平，全年受环保限产以及上下游生产限制等因素，6月、11月、12月产量偏低，日常按8000-8200 t/d组织生产。燃料消耗方面，高炉操作燃料比整体比较稳定，煤比水平较低。因为A#高炉处于长期炉缸特护阶段，负荷水平整体不高。
表1 A高炉2020年经济指标
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2 影响炉况原因分析
2.1入炉原料
2.1.1炉料结构
高炉炉料结构是精料技术的重要组成部分，精料技术不仅局限于建立完善的原燃料管理标准，还要关注各种炉料合理搭配，不同炉料结构对高炉炉况稳定顺行、煤气流分布以及透气性等高炉冶炼操作有至关重要的影响[1]。
因为各种炉料结构软熔性能有差异，炉料结构不稳定会导致软熔带位置不稳定，煤气流分布控制不合理，从而会导致高炉操作炉型发生变化，高炉炉墙频繁黏结和脱落，导致高炉圆周分布不均匀，煤气流分布不均匀，甚至产生崩滑料，对高炉顺行稳定不利。A#高炉入炉原料主要由70%左右烧结矿、20%球团矿以及10%块矿构成，2020年炉料结构处于波动状态，烧结矿用量差值在4%左右，由于生产组织以及环保等原因，烧结矿比例逐步处于减少趋势，下半年由于本厂链窑按计划停炉，高炉使用外运鄂州球团置换。
2.1.2烧结矿质量
A#高炉烧结矿占高炉入炉原料含铁原料的70-75%，是构成料柱的主体，因此对烧结矿有较高的要求。而烧结矿的质量取决于其矿物组成，而烧结矿的矿物组成取决于碱度。因此烧结矿碱度的稳定性直接反映了其质量稳定性[2]。2020年A#高炉用烧结矿碱度稳定性差，特别是11-12月份，烧结矿碱度波动性明显增大。
2.1.3焦炭质量
大型高炉要实现长期稳定顺行对焦炭指标有一定要求，特别是焦炭冷态强度M40和M10。焦炭质量的好坏对，对高炉实现强化冶炼，降低焦比和燃料比，活跃炉缸并将炉内渣铁顺利排出起着重要作用。2020年1-4月份A#高炉新干焦质量指标表现一般，新干焦M40指标89.5%左右，M10指标不稳定，最高达到5.9%，槽下焦炭实物质量以及高炉粉丁比也能反映出此阶段焦炭质量下滑，高炉焦丁外排量均较多。
2.2热制度与炉缸活性
高炉生产需要长期稳定顺行，而炉缸活性犹如高炉的心脏一般，维护着高炉生产的动态平衡，从生产角度出发，影响炉缸活性的因素大致有三个：（1）焦炭所提供“透气-透液通道”的数量；（2）渣铁流动性能；（3）风口回旋区的位置。而热制度是指高炉炉缸所具有的热量和温度水平，它反映了高炉炉缸内热量收入与支出的平衡状态。冶炼过程中，控制稳定合理的热制度是保证高炉稳定顺行的前提，炉温过高或过低都会导致炉况波动，如崩塌料等，这都与炉缸工作状态有关，而热制度直接反应高炉炉缸的工作状态，即炉温，包括物理热和化学热[4]。由于A#高炉炉缸特护，长期使用高钛球团矿护炉，炉缸工作状况一般，炉况不稳定也造成了炉温的波动，A#高炉2020年炉缸工作出铁指数与物理热指数变化较大，总体呈现下降的趋势，炉温的波动也反作用与高炉的不稳定。
2.3出铁管理
炉前出铁作业是高炉冶炼过程中的重要环节。在高炉冶炼过程中，不断生成的铁水和炉渣积存在炉缸里，通过连续不断的出铁作业将炉内生成的高炉渣和铁水排出，保证高炉生产正常进行[5]。
A#高炉设置4个铁口，生产中通常是使用3个铁口对倒出铁，A#高炉2020年出铁东、西场铁量偏差较大，表现为东多西少，全年铁量日均偏差为60 t/d。研究表明，长时间单边出铁，部分渣铁经过死料柱中的焦层流向铁口，在炉缸内形成倾斜渣铁液面，出铁终了时炉缸内常常残留大量渣铁，引起炉缸工作不均匀。
3 结 论
本文通过对2020年A#高炉炉况判断以及数据统计分析，得出几点影响高炉顺行因素，有以下结论：
（1）优化炉料结构以及提高其质量是高炉稳定顺行的关键。高炉软熔带与高炉炉料结构的软熔性能密切相关，炉料结构不稳定，容易导致软熔带不稳定，高炉操作炉型变化，从而影响高炉顺行。
（2）针对焦炭质量不稳定，首先以减轻焦炭负荷应对，其次通过上部制度调整气流分布，视炉况再恢复负荷。
（3）稳定的热制度及炉缸活性是高炉稳定的基础。由于炉役后期冷却壁漏水较多，以及渣皮不稳定冲击炉缸热量，高炉操作上主要是保证燃料比的同时避免过高炉温的冲击，做好平衡。
（4）优化出铁制度管理，在现有基础上，减小出铁铁量差，通过出铁时间、钻杆使用调节东西场通铁量，均匀出铁，活跃炉缸。
参考文献：
[1]林成城，沈红标. 炉料结构对高炉冶炼的影响[C]// 第十届中国钢铁年会暨第六届宝钢学术年会. 0.
[2]许满兴. 烧结矿质量及其对高炉冶炼主要操作指标的影响[C]// 2017第五届炼铁对标，节能降本及新技术研讨会. 0.
[3]王筱留. 高炉生产知识问答[M]. 冶金工业出版社，2004.
[4]刘德辉，王宝海，丘济松. 高炉热制度的表示方法探讨[J]. 炼铁，2015（04）：25-27.
[5]朱仁良. 宝钢大型高炉操作与管理[M]. 冶金工业出版社，2015.