朱毅  胡立党  殳哲君 曾凡波 李晓南

（江苏中天钢铁公司第三炼铁厂）

摘  要：总结了中天5号高炉中修后开炉快速达产的经验，通过成功开炉，合理控制强化冶炼节奏，在后续生产中充分利用好炉型改造后的优势，对标国内先进技术水平，通过组织技术攻关，持续优化高炉经济技术指标，在较短时间内，中天5号高炉各项经济技术指标达到了国内先进水平。

关键词：高炉；炉型矫正；快速达产；技术攻关

1. 前言

江苏中天钢铁公司5号高炉设计炉容850m³，设2个铁口，20个风口，采用了国内先进、成熟的工艺技术。自2016年12月份开炉以来，高炉各项经济技术指标逐步提升，但因设计原因，炉喉下部第15段钢砖与14段冷却壁未能平滑过渡，存在凹台，导致炉顶气流边缘不易压制，上部气流不稳，生产稳定性略差，产量消耗指标与国内一流水平存在一定差距。

针对此现象，分厂利用机会进行中修停炉，对15段冷却壁进行拆除替换，形成了平滑规整炉型，给高炉强化冶炼提供了良好条件。通过转变思想观念，积极对标攻关，采取了各项强化冶炼措施，高炉指标逐步优化，2月份后高炉各项指标连续突破历史最好水平，并达到国内先进水平，提产措施取得积极效果。

2. 高炉炉型情况

由图1可知，炉喉下部第15段与第14段冷却壁间存在明显凹台（凹进294mm）。此凹台的存在一直是高炉边缘气流压制效果差，圆周不均，上部气流不稳定的重要制约因素。

3. 中修开炉基本情况

5号高炉于2019年12月4日0:05安全停炉中修，历时22天，15段冷却壁更换完毕，基本消除15~14段的突兀过渡，形成平滑炉型，同时对炉身都风口段进行喷涂造衬，消除炉壁不规则形状，使高炉内型形成更适应高炉强化生产的开炉炉型。

5号炉开炉风口总面积0.1936m2，送风堵6个风口送风（4#、7#、9#、12#、14#、17#），本次开炉采用传统木材填充法开炉，全炉焦比为2.8t/t，正常料焦比0.85t/t，矿批10.3t，焦批5.5t（干焦，水分按5％），铁口预埋自制风氧枪（东铁口）。

2019年12月26日18:16点火送风，18:30送风风口全部变亮，风量1136m3/min，热压100kPa，热风温度850℃。点火后开氧枪，压缩空气开度1/3,氧气开度1/2。0:50开第一炉铁。渣铁量约20t，但物理热偏低；第二炉开始渣铁物理热逐步上行，27日7:03第五炉铁视渣铁物理热、流动性较好开始过撇渣器，炉前出铁基本正常。

因停炉期间打水较多，因此，点火开炉初期炉缸热量低，渣铁处理困难，对恢复进程产生一定影响。随着开炉进程的推进，高炉各项参数逐步恢复，炉缸热量提升，渣铁流动性改善，冶炼强度提高，产量也得到的迅速提升。

开炉前5天的高炉生产指标变化见下表2：

至12月底，高炉内外部条件得到改善，生产顺行。随冶炼强度的提升，炉型矫正效果显现出来，炉顶气流分布趋于合理，各项技术参数得到优化，产量开始大幅提升。1月份，高炉平均日产3280t，2月份完全消除开炉影响，平均日产量突破3560t，最高达到3791t，利用系数突破4.46t/(m³·d)，达到国内先进水平。

4. 中修后采取的主要强化冶炼措施

适应高炉炉型修正后的变化，5号炉迅速采取了强化冶炼措施，具体包括以下几点：

（1）根据新炉型变化，调整炉顶布料参数，稳定上部气流分布，形成双峰型煤气分布，提高煤气利用率。

5号炉影响生产的核心点在于炉顶气流的分布不合理，边缘凹台导致了通过布料、风口调整等方式矫正的效果达不到要求。本次中修开炉，前期冶强度提高后，一度出现边缘温度偏低，顶温偏低现象。随着冶炼制度的稳定，炉内湿分排出，炉缸扩大，炉顶温度逐步升高，气流分布逐步与料制对应，基本形成了合理的双峰型煤气分布，炉顶气流变化对比见下图：

由图中变化可见，炉型矫正后，操作上采取导引中心气流，适当抑制边缘的方针，形成中心为主，适当照顾边缘的模式。开炉后，随着炉顶温度的提升，布料角度改成保持正角差的制度。2月份后布料矩阵基本稳定为

随着高炉各项参数的恢复，炉顶气流相对中修前发生了实质性的改变，中心气流引出，并能持续稳定，双峰气流基本形成，技改效果初显成效。

新的炉顶煤气分布也为后续的冶炼强度提升，煤气利用改善提供了条件。1月份后，高炉煤气利用率在线监测逐步提升，由中修以前的42%左右，提升至3月份后43%~45%，混合煤气化验显示，煤气利用率稳定在47%以上，燃料比也有了显著的下降，取得良好的提产降耗效果。

（2）根据冶炼强度变化，转变观念，扩大矿批，形成与风压、风量匹配的矿石批重，对稳定上部气流，提高煤气利用也起到良好作用。

5号炉中修前因炉型影响，边缘偏盛且不均匀，扩大矿批受到很大限制，主要表现在矿批扩大后，小时料速减至7~7.5个，因边缘气流不稳定，顶温波动较大，探尺走势差，下矿后气流压制现象严重，透气性偏低，往往需控制下料。气流不稳，顶温整体偏高，被迫又改回小矿批，以便用较快料速压制边缘气流过盛，防止顶温长时间偏高。

中修后，随着冶炼强度的提升，料速明显增加，小矿批与较高的冶炼强度已不适应，用矿批压顶温的观念也得到扭转。高炉工段积极试验推进大矿批制度，矿石批重由原27t分阶段提升至34~35t，并通过调整风口面积及风压风量，控制好炉顶合理气流，做到了上下部制度适应，料速稳定，煤气利用率有效提升的效果，试验取得了初步成功。

（3）根据条件逐步提高冶炼强度，实施富氧大喷吹制度，大幅度提高高炉产能，改善各项经济技术指标。

炉型的矫正给高炉炉内气流分布打好了基础，高炉吃风能力增强，风机能力逐步发挥。随着气温升高，7月份一度加风至静叶开度60°以上，中修前后的风机使用情况见下表5。

中修后风压风量提高了一个台阶，基本做到了全风作业，已与国内先进企业对标看齐，为高炉提升产量打下良好基础。

在公司氧气富余的条件下，5号炉积极提升富氧率，小时富氧量基本保持在10000m³/h水平，富氧率稳定在5.5%左右，煤比也相应提升，由中修前150kg/t左右提升至175kg/t以上，最高达到185kg/t，基本达到了富氧大喷吹的高冶炼强度状态，各项参数达到国内先进水平，使5号炉生产进入稳定、高产、高效、低耗的良好工况状态。

（4）重点加强了炉前工作，对炉前操作细节把控，减少铁口断、漏现象。

出好渣铁对高炉的稳定顺行也是至关重要的，出铁不稳定，亏渣铁往往导致炉内憋压，边缘气流波动，最终影响操作炉型不稳定，同时也存在较大安全隐患。因此，中修后，5号炉在提升冶炼强度的同时，更积极采取措施，确保及时出净渣铁，避免因渣铁排放不佳产生憋渣憋铁的现象。

①与炮泥厂家协同，试验优质炮泥，进行优胜劣汰，对炮泥质量进行定量化评价。对优劣炮泥合理混搭，保证炮泥强度的同时，也保证了透气性，进而稳定铁口深度，稳定出铁节奏，给高炉强化冶炼提供良好条件。

②根据生产条件及炮泥质量情况对打泥量进行规范，保证铁口深度范围稳定在2.4~2.5m，φ50mm钻头钻入铁口深度500mm左右，再用螺纹钢开口，炉前开堵口操作标准化，并尽量做到定量化。

③根据出铁情况灵活调整开口间隔时间，炉内炉外做好联系，炉前人员也时刻掌握出铁盈亏情况，根据要求调整出铁节奏，做到有的放矢，精准操作，给高炉强化创造打下基础。

5. 操作造细节的改善提高

（1）操作上，严格执行操作方针，强化高炉顺行意识，重视炉温、渣碱度的稳定性，物理热低于1490℃就要有提炉温措施，坚决避免炉缸失热现象。工长操作严谨细致，随时跟踪炉况监测体系，发现偏离稳态指标，及时跟进，摸清影响因素，及时纠偏，有的放矢，全力避免炉况不稳。

（2）重视定期排碱工作。5号高炉原燃料条件不太理想，入炉碱负荷整体偏高，从开炉到2020年初，碱负荷一直在3.0kg/t以上，一度高达3.8kg/t，远超入炉原燃料控制标准。碱金属超标，很容易造成炉墙粘结，炉型变差，甚至渣皮不稳导致烧套现象，因此，操作上定期排碱势在必行。对此，高炉根据炉缸炭砖温度及铁前气流变化等情况，通过阶段性炉温做上限，降低炉渣碱度的措施，定期排碱，以减少碱金属在炉内的富集，维护高炉合理的操作炉型。

（3）注意日常操作中规范化，加大风量后，调整压量关系到新的平衡状态，顶压使用不能超过设计上限。日常调节中，风压变动超过10kPa，顶压可根据比例系数进行调整，以确保风速在合理范围内。风温使用，考虑到送风系统承受能力，利用自动调节，固定风温在1180℃，换炉末期混风大闸基本关闭，减少热能浪费，也保证了风口理论燃烧温度的稳定，对高炉顺行有利。

（4）紧密跟踪原燃料变化，与料场，烧结厂等供应单位做好联系，掌握原燃料品种质量变化情况，有计划有预期调整，避免原燃料波动导致炉况不稳。严格工长、副工长看料制度，加强筛分管理，调整合适的筛分速度，及时清理筛网。尤其是块矿筛，每个班拍3次以上筛网照片，保证筛面清洁，筛分效果良好。另外，对焦炭品种变化尤其注意，更换焦炭品种时要保持炉温中上限，焦丁量明显增加，焦炭粉末量大时，都要及时调节，避免炉温大幅下滑，同时，也及时向厂部反馈焦炭的使用效果，尽量稳定优质焦炭供应。

6. 指标变化表

由表可见，5号炉中修改造后，高炉运行稳定性得到大幅改善，各项经济技术指标提升明显，与国内同类型高炉相比，也已处于先进水平行列，中修改造项目为强化冶炼打下了基础，并取得了预期效果。

7. 结语

（1）5号高炉设计缺陷所导致的的上部调节效果差，炉顶气流分布一直无法达到预期要求，需要下决心及早处理，尽快扭转生产被动局面。

（2）好的炉型不仅仅是炉况顺行的前提，也是强化冶炼，提升高炉产能，降低消耗的基础条件。在炉型改善的条件下，抓住时机提升冶强，瞄准国内一流生产水平，是及时和必要的。

（3）本次停炉开炉都比较成功，但出现的问题还是很值得注意，尤其凉炉期间是打水过多，开炉又工期非常紧张，烘炉时间一再压缩，导致开炉后炉缸热量低，一度出现渣铁排放困难的情况，给生产造成一定损失。

（4）国内850m³级别的高炉利用系数普遍超过4.0t/(m³·d)，这是生产条件稳定、技术水平成熟及管理水平提升的综合体现。5号炉中修后的提产攻关实践证明，通过技改消除生产薄弱环节，改变思想观念，对标先进，大胆实践，高炉的技术指标是完全可以充分发掘，达到国内一流水平的，这为我们今后生产组织，指标攻关等提供了重要参考价值。

参考文献

[1]周传典.高炉炼铁生产技术手册.北京：冶金工业出版社，2012.

[2]王筱留.高炉生产知识问答.北京：冶金工业出版社，2005.