高炉操作技术革新

刘先生

我国高炉炼铁技术总体上已达到国际水平，部分指标已是先进水平。近年来，中国炼铁生产技术进入成熟发展阶段。主要表现是在外界条件不断变化(特别是原燃料质量的波动)情况下，高炉生产仍能够实现稳定顺行，不出现大的失常现象，高炉生产的技术经济指标仍处于良好状态。中国高炉高效化不断取得新进展，全国重点钢铁企业的燃料比、入炉焦比、休风率连年下降，高炉利用系数、热风温度得到不断提高，高炉寿命也在延长。不少企业高炉操作在贯彻“四稳一治”的方针，即稳定送风、装料、热制度、造渣制度，活跃炉缸，促进了我国高炉炼铁技术的发展。

高炉利用系数不断提高

重点钢铁企业高炉利用系数为2.677t／m3.d，创出历史最好水平。宝钢、武钢、鞍钢、首钢、本钢等企业的大高炉出现月平均为2.5t／m3.d的记录。武钢3200m3高炉月平均利用系数达到3.0t／m3.d的世界领先水平。

高压操作技术

高压操作是实现高炉高效化的重要手段。在炉顶煤气压力小于1.0kg／cm2以下时，提高顶压0.1kg／cm2，可以增加产量2%，同时可降低焦比约3%～5%，有利于冶炼低硅铁，也提高了TRT发电能力。其原因是：顶压提高后，煤气流速变低，有利于煤气的热量传递给炉料，提高矿石的间接还原率，同时也增加鼓风量。近年来，我国高炉提高顶压的操作技术进步较快，宝钢有要将顶压提高到270KPa的计划。

我国不同容积高炉顶压情况是：宝钢4350m3高炉顶压为234KPa，鞍钢3200m3高炉顶压为232KPa，首钢2536m3高炉顶压为196KPa，首钢1726m3高顶压为180KPa，柳钢1080m3高炉顶压为181KPa，柳钢750m3高炉顶压为148KPa，杭钢422m3高炉顶压为134KPa，柳钢380m3高炉顶压为112KPa。

炉顶煤气压力大于120KPa的高炉应当有TRT装置，回收鼓风动能30%，煤气采用干法除尘之后TRT发电能力可提高30%。TRT是节能降耗的重要手段，属于炼铁工艺设计规范中强制性执行条款。目前，我国投产和在建的TRT设备已有400多套，1000m3以上高炉90%已拥有TRT设备。

提高煤气利用率，降低炼铁燃料消耗

高炉煤气中CO2含量升高0.5%，可降低燃料消耗10g/t，降低炼铁工序能耗8.5kgce／t。提高炉气利用率的重要手段是采用无料钟炉顶设备，无料钟炉顶可以实现上料的大矿批、正分装上料，多环布料，中心加焦，定点布料等。

无料钟设备优于钟阀式上料设备，在炼铁界已达共识，但各企业在掌握科学布料规律均有不同的特点，个别企业还没有完全掌握无料钟炉顶布料的规律。在大矿批条件下，采取在矿批中加入小块焦，既有利于提高烧结矿的透气性，又有利于提高烧结矿的还原性。大焦批形成一定厚度的焦炭层，称之为“焦窗”作用，提高炉料的透气性和形成稳定的煤气通道。在变化焦炭负荷时，α一般只调整矿批重，而不动“焦窗”的厚度。大矿批的批重要根据炉容不同而定。宝钢4000m3级高炉，进行科学布料，煤气C02含量达到24%左右，入炉焦比降到279kg／t。大型高炉的煤气曲线已从喇叭花形过渡到平坦型(类似于燕子飞行形状)，这时煤气流分布基本均匀。

优化装料制度，提高料柱透气性，实现节能

原燃料按不同粒度实行分级入炉，减少炉料的填充作用，提高料柱的透气性。不同粒度的炉料在高炉内会有填充作用，使炉料之间的空隙度缩小，所以对炉料进行分级入炉，对降低高炉内煤气低压差、节焦有好处。国外早有文献报导。武钢7号高炉(3200m3)对大、小粒级烧结矿严格分槽(小烧结矿为5～1比例约为16%～25%)。将小粒度烧结矿布在边缘环带之后，大幅度提高了冶炼强度。

将小块焦混入烧结矿之中，可有效地提高烧结矿的透气性，并提高矿石的间接还原度。中心加焦可提高中心透气性，有利于活跃炉缸。大矿批装料，将焦炭料层厚度控制在0.5m左右，大型高炉可达800mm。有效地提高料柱的透气性对稳定煤气流起到良好作用。一定要实现无料钟设备多环布料，且矿和焦的角度、圈数有所不同，要寻找每座高炉的合理规律，促进焦比的降低。

低硅铁冶炼技术

低硅铁冶炼的好处是可以降低焦比，提高产量，并对炼钢生产有利(减少炼钢过程中脱si工作量)。生铁含Si降低0.1%，可降燃料比4～5kg／t。冶炼低硅铁的条件是：原燃料质量要稳定，高炉生产稳定，选择好适宜的炉渣成分(不要在炉温波动时出现短渣)。宝钢3号高炉年产生铁含硅量为0.31%，鞍钢的10、12号高炉为0.41%，攀钢高炉为0.17%～0.24%，上钢一厂2500m3高炉为0.37%，新兴铸管460m3高炉为0.30%，唐钢400m3高炉为0.41%。