冷钢450m3级高炉操作制度探索.doc

1冷钢 450m3 级高炉操作制度探索介绍了冷钢 450m3 级高炉的四大基本操作制度即送风、装料、造渣和热制度分析了送风制度在特殊炉型时统一内径风口不适应其炉型要求；装料制度还处于发展边缘型阶段，煤气利用率低，必须实现打开中心，稳定边缘；选择合适的炉渣成份与碱度，降低生铁含[Si]量是一个重要课题阐述了高炉四大操作制度的一些原理及调节方法，建设性地提出了一些完善操作制度，为高炉操作提供指导,确保高炉稳定顺行及强化冶炼冷钢 450m3 级高炉操作制度探索摘要 介绍了冷钢 450m3 级高炉的四大基本操作制度即送风、装料、造渣和热制度分析了送风制度在特殊炉型时统一内径风口不适应其炉型要求；装料制度还处于发展边缘型阶段，煤气利用率低，必须实现打开中心，稳定边缘；选择合适的炉渣成份与碱度，降低生铁含[Si]量是一个重要课题阐述了高炉四大操作制度的一些原理及调节方法，建设性地提出了一些完善操作制度，为高炉操作提供指导,确保高炉稳定顺行及强化冶炼关键词 高炉 操作 制度Abstract Make an introduction of the four basic operation systems of 450m3 blast furnace in Lengshuijiang Iron and Steel Factory. (The four basic operation systems are forced draught blowing, loading, slag making and heat system.) Analyzed the common inside diameter gusty area not to adapt its special type of furnace; feeds the system to be also in develops the edge stage, the coal gas use factor is low, must realize opens the center, stable edge ; chooses the appropriate slag ingredient and the alkalinity, reduces the pig iron to contain the Si quantity is an important topic. Elaborated blast furnace four big operating duty's some principles and the adjustment method, constructively proposed some consummate the operating duty, provides the instruction for the blast furnace operation, guaranteed that the blast furnace stabilizes along the 2line and strengthened smelting. Key Words blast furnace operation system1 前言冷钢 450m3 级高炉现有 5 座，1 号 2 号 3 号高炉为 450m3，4 号 5 号高炉为530m3。

采用串罐式无料钟炉顶布料系统；1、2、3、4 号高炉为内燃式热风炉，5 号高炉为卡鲁金顶燃式热风炉其中 1 号高炉于 2002 年初开炉，到 2007 年 11 月28 日五号高炉开炉几年时间中，高炉利用系数一直在 3.0 左右徘徊，且各高炉间生产不均衡，炉况很难长久稳定，炉况不顺时很难恢复，没有形成一套完善合理的操作制度由于炉况不稳的影响，其它指标也很难上去生铁含[Si]在0.4%～0.6%，焦比在 450kg/t, 喷煤 130kg/t, 高炉煤气 CO2 含量在 11%～14%，风温在 900～1150℃，与先进指标比差距很大先进高炉利用系数均值达到 4.0t/m3d，新兴铸管芜湖公司 2 号高炉利用系数均值达到 5.02t/m3d先进的大型高炉生铁含[Si]在 0.3%～0.4%，青钢、通钢、本钢一铁、新兴铸管等企业中小高炉生铁含[Si]在 0.4%左右 生铁含[Si]每降低 0.1%可降低焦比 4～5 kg/t目前国内 2000m3 以上高炉入炉焦比先进水平是 350kg/t，国外有的高炉达到了 300kg/t 以下炼铁燃料比是入炉焦比+喷煤比，国际先进的燃料比小于 500 kg/t，国际领先水平的燃料比是 450kg/t 左右。

高炉燃料比低于 500 kg/t 的高炉煤气 CO2 含量均在 21%以上，宝钢最高达24%CO2 含量升高 0.5%，炼铁燃料消耗降低 10kg/t1999 年 9 月宝钢 1 号高炉(4063m3)创造出月平均喷燥比 260.6 kg/t 的最高纪录2004 年上半年宝钢 1 号高炉实现喷煤比 206kg/t，2002 年、2003 年宝钢全公司高炉年平均喷煤比达到 203kg/t 的先进水平控制好混合煤成分，实现煤焦置换比达3到 1.0实现高的煤气利用率(在 50%左右)合理的煤气流分布，最终实现高炉炼铁燃料比小于 500kg/t宝钢炼一吨铁的风耗是 1100 m3，一些中型高炉是在1300m3/t 风量，而大多数小高炉进行高冶炼强度操作，风耗在 1500m3/t 左右淮钢有两座 450m3 高炉，于 2004 年 4 月建成投产正常情况下，实施矿批 21t 多环布料（矿 3 焦 4 ）月最高利用系数达到 4.07t/m3d，年平均利用系数达到 3.64t/m3d ，入炉干焦比破“ 4 ”见“ 3 ”，下降到 398kg/t ，喷煤比达到 143kg/t ，风温达 1165℃高炉利用系数、风温、焦比等主要指标均处于国内同类型高炉先进水平。

高炉的基本操作制度包括炉缸热制度、造渣制度、送风制度和装料制度高炉基本操作制度在不同的高炉之间虽有共性，但更多的是个性每座高炉应根据自身的原料、炉型、装料设备、风口、风温等具体条件，确定本高炉的基本操作制度本文通过对比推理等方法分析了冷钢高炉的四大基本操作制度2 送风制度送风制度是指在一定的冶炼条件下，确定适宜的鼓风数量、质量和风口进风状态合理的送风制度应达到煤气流分布合理、热量充足、利用好，炉况顺行，炉缸工作均匀、活跃，铁水质量合格，有利于炉型和设备维护的要求送风制度的调整是通过对风量、风压、风温、鼓风湿度、富氧率、喷吹燃料 、风口面积和长度等参数的调节来完成高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气，以保证燃烧一定量的碳；其所需风量的大小不仅与炉容成正比，而且与高炉强化程度有关、一般按单位炉容2.1～2.5m3/min 的风量配备[1]但实际上不少的高炉考虑到生产的发展，配备的4风机能力都大于这一比例 （萍钢二炼铁 3 号高炉 450m3，在 2005 年把风口面积由 0.1524m3 转变为 0.1436m3，风量由 1320m3/min 加到 1650m3/min，效果很好 ） 冷钢 5 座高炉现在都是 14 个风口，风口直径 120mm，风口面积 0.1582m3，风口三套长 340mm，向下方斜 5 度（一般小高炉的风口下斜 7～15 度）。

冷钢 450m3 级高炉现有鼓风机能适应生产要求表 1 冷钢高炉送风参数高炉 风机型号 风机功率 kW 运行压力 kPａ 实际风量 m3/min 风温℃ 喷煤kg/t 富氧 m3/h 1 AV40-11 6000 250 1500 980 130 1300 2 AV45-12 7200 270 1700 1000 130 1500 3 AV40-11 6000 250 1600 1050 130 1300 4 AV50-12 9400 280 1800 1110 135 2000 5 AV50-12 9400 300 1800 1150 145 2000送风制度的选择，主要是根据冶炼条件变化，控制适宜的鼓风动能与合理的理论燃烧温度要实现高炉长期稳定顺行，必须保持适宜的鼓风动能、合理的理论燃烧温度和完整炉型2.1 鼓风动能的选择我们要求全风冶炼，在一定风量条件下，风口面积和长度对风口的进风状态起决定性作用风口面积一定，增加风量，冶炼强度提高，鼓风动能加大，促使中心气流发展为保持合理的气流分布，维持适宜的回旋区长度，必须相应扩大风口面积，降低鼓风动能原燃料条件好，能改善炉料透气性，利于高炉强化冶炼，允许使用较高的鼓风动能。

原燃料条件差，透气性不好，不利于高炉强化冶炼，只能维持较低的鼓风动能高炉喷吹煤粉，炉缸煤气体积增加，中心气流趋于发展，需适当扩大风口面积，降5低鼓风动能，以维持合理的煤气分布但随着冶炼条件的变化，喷吹煤粉量增加，边缘气流增加这时不但不能扩大风口面积，反而应缩小风口面积因此，煤比变动量大时，鼓风动能的变化方向应根据具体实际情况而定鼓风动能是否合适的直观表象见表 2新兴铸管芜湖公司 2 号高炉利用系数均值达到 5.02 t/m3d为适应 2 号高炉的特殊炉型，技术人员在技术操作上勇于创新，采取了超常的风口布局，风口直径最小的 70mm，最大的 125mm，并适当降低料线，保持了合理的煤气分布和利用冷钢高炉炉况不稳定，炉况不顺时很难恢复，主要原因是操作时形成了不规则炉型操作中不注意炉型控制，特殊炉型形成后，又不具体分析，调整风口直径与长度来适应与调整；而只一味的洗炉，希望能取得效果像 4 号高炉今年九月份来一直不顺，多次洗炉，更换中心料柱等措施而效果不佳，估计是炉衬垮塌而造成炉型不规则冷钢以前小高炉曾经有不同内径风口，现在 450m3 级高炉都是一种风口，不能适应生产要求，在特殊炉型情况下，必需选择适宜内径与长度风口。

表 2 鼓风动能变化对有关参数的影响[2]因素 鼓风动能合适 鼓风动能过大 鼓风动能过小风压 稳定、有正常波动 波动较大而有规律 曲线死板，风压过高时容易悬料、崩料探尺 下料均匀、整齐 不均匀，出铁前料慢，出铁后料快 不均匀，容易出现滑料现象炉顶温度 区间正常，波动小 区间窄，波动大 区间较宽，4 个方向有交叉风口工作 各风口均匀、活跃，破损少 风口活跃但显凉，严重时破损较多，发生于内侧下沿 风口明亮但不均匀，有生降，破损多6炉渣 渣温充足，流动性好，上渣带铁少，渣口破损少 渣温不均匀，上渣带铁多，难放，渣口破损多 渣温不均匀，上渣热，带铁多，渣口破损多生铁 炉温充足，炼钢生铁冷态是灰口，有石墨碳析出 炉温常不足，炼钢生铁冷态白口多，有石墨碳析出少，硫低 炉温不足，炼钢生铁冷态是白口，有石墨碳析少，硫高2.2 合理的理论燃烧温度的选择风口前焦炭和喷吹燃料燃烧所能达到的最高绝热温度，即假定风口前燃料燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度，叫风口前理论燃烧温度t 理澳大利亚布罗希尔（B.H.P）公司的经验式t 理=1570+0.808t 风+4.37W 氧-5.85W 湿-4.44W 油-2.56W 煤式中 t 风 -------热风温度 ℃W 氧 -------富氧量 m3/km3 风W 湿 -------鼓风湿分 g/m3W 油.W 煤-------喷吹燃料油和煤粉 kg/km3 风[3]理论燃烧温度的高低不仅决定了炉缸的热状态，而且决定炉缸煤气温度，对炉料加热和还原以及渣铁温度和成分、脱硫等产生重大影响。

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，保证渣铁的充分加热和还原反应的顺利进行理论燃烧温度过高，高炉压差升高，炉况不顺；理论燃烧温度过低，渣铁温度不足，炉况不顺，严重时会导致风口灌渣，甚至炉冷事故理论燃烧温度提高，渣铁温度相应提高 影响理论燃烧温度的因素7(1)风温热风温度升高，则带入炉缸的物理热增加，从而使 t 理。