岳 锐 熊 伟
（宝钢股份武钢有限炼铁厂）
摘 要：对武钢4号高炉2020年高产降耗的经验及所取得的成就进行了总结，通过加强原燃料管理，优化高炉操作制度，活跃炉缸，控制合理操作炉型，加强炉前管理等措施，高炉达到高产状态。并对进一步提产的措施进行了探讨。
关键词：高炉；活跃炉缸；操作制度；高产；降耗
武钢4号高炉有效容积2600m³，风口平台设置在第五段冷却壁，有28个风口；两个出铁口，东铁口在1#、28#风口下方，西铁口在14#、15#风口下方。共十五段冷却壁，第6-9段为铜冷却壁。冷却壁采用软水闭循环冷却系统，冷却壁和炉喉缸砖冷却水流量合计约为4600m3/h[1]。2020年在新冠疫情严重，在这种不利形势下4号高炉不断提高生产水平，2月，利用系数完成2.723m3/（t·d），打破历史最好记录，10月，历史纪录再次刷新，利用系数达到2.807m3/（t·d），并提前16天打破2007年创造的236.5万吨的历史记录，实现了抗疫保产“双重胜利”。
1 提高产量措施
1.1 加强原燃料管理
4号高炉烧结由三烧供料，焦炭为56#焦炉提供。4号高炉车间重视原料入炉情况，实施每班检查2次并每班清理湿焦筛子和筛速。图1是湿焦筛子清理前后对比图，及时清理避免焦粉入炉。
及时观察烧结矿成色及粒度情况并通过资讯系统查询烧结成分和碱度情况；焦炭严格实施干湿分离，1#2#3#为干焦；4#5#6#为湿焦或翻焦，根据焦炭实物情况调剂负荷，确保炉温平稳。筛速方面要求烧结筛速小于4.0t/min，焦炭筛速小于2t/min，超出范围及时调剂。
1.2 加强炉缸维护
高炉炉缸不仅受到炉料、液态渣铁的静压力，而且还受到高温渣铁的侵蚀、冲刷作用。在长期的高温高压作用下，炉缸砖衬可能出现变质、裂缝、渗透和侵蚀等现象[2]。
4号高炉处于炉役后期，内衬侵蚀严重，操作中要适当控制边缘气流，确保中心气流。在送风制度上，以为主，并根据风量加减中心焦。另外生产实际和经验适当缩小风口面积，由0.3501m2缩小到0.3383m2；高炉使用长风口，不仅达到了缩小风口面积以确保中心气流之目的，而且由于风口长度加长，使得风口的燃烧带远离了炉墙，相应风口前的高温区也远离了炉墙，减少了高温气流对炉衬的冲刷侵蚀，确保稳的中心气流，同时，中心温度提高活跃了炉缸，对炉缸侧壁的维护带来了好处[3]。
2020年度4高炉炉况顺行，各项操作技术指标处于领先水平，炉缸侧壁温度和炉底温度也控制在正常的水平，如下图2。
1.3 加强炉前出铁管理
炉缸活跃后，4号高炉开始提升压差，加强管控，深度挖掘生产、工艺、设备降本潜力，立足岗位、对标找差、精心操作、降耗节支。加强炉前出铁管控后，炉前作业不仅保证了炉内渣铁出净，避免憋炉，保持了炉况顺行稳定，而且可以通过对铁口的维护，保持炉缸内泥包的稳定，减缓渣铁对炉缸的冲刷[4]。2020年4号高炉出铁没有发生过一起炉前作业减风，对活跃炉缸起到了重要作用，产量也上了一个台阶。
1.4 提高风温使用水平降低燃料比
炉缸活跃后通过提高风温等措施降耗，如图3所示，4号高炉风温利用水平不断提高。4号高炉燃料比6、7、8、9连续四个月降至510kg/t以下，7月更是刷新历史记录，完成502.4kg/t，2020年每月生产主要指标如表1。
2 4号高炉提产新举措探讨
2007年开炉至今，4号高炉已服役13年，近两年，4号高炉总体炉况稳定，但各项生产技术指标还存在较大优化空间。为此，厂部为4号高炉打造了“稳中求进、力争突破”的八字方针。要想突破，闭门造车可不行，去哪对、找谁对？4号高炉坚持一个原则：对标同级别生产条件相近、指标最好的高炉！对先进，不光要对指标，还要对工艺、对管理、对成本、对标准、对设备等等，切实从自身内部寻找突破口和切入点。通过仔细对标，4号高炉将重心放在了把好“出口关”上。2600m3的大型高炉只有2个出铁口，这在国内也是不多见的。随着高炉利用系数的不断攀升，对炉前设备、铁口、渣铁沟的维护都提出了更高的要求，短板和弱项便存在于这些环节。为此，对照先进，4号高炉主要在定风压操作和无间隔出铁上努力提高。
2.1 定风压操作
4号高炉设置4座热风炉交替进行燃烧和加热鼓风作业。当一座热风炉经过45分钟左右，输出的热风不能再维持所需温度就需换炉，使用另一座燃烧加热的热风炉送风；而原送风的热风炉则转为重新燃烧加热，故每座热风炉在运行过程中都有三种状态，即燃烧加热期、闷炉期和送风期。在进行热风炉闷炉转换时，由于闷炉时炉内压力接近于零，炉内外压差非常大，冷风迅速充入炉内，同时，管路中原来供给一座热风炉固定风量的冷风此时被分配给两座热风炉，势必造成风压迅速下降，热风炉换炉过程的风压波动也就是因此而来。如果高炉炉况不顺，会使高炉炉况更加不稳，甚至造成悬料等事故[5]。
热风炉换炉开始时根据充压阀动作自动切换到定压力模式，通过改变风机静叶角度大小来改变风机的吸入状态，即补偿因高炉炉况变化所引起管网阻力的变化，从而使风机的风压维持在设定值。
高炉定风压技术的实施，实现了热风炉无波动换炉，增加了高炉入炉平均风量，稳定了入炉风压，有利于高炉强化、增产，稳定煤气流，为炉况的长期稳定顺行创造条件。按照4号高炉正常风量5000m3/min，产量6750t/d，每45min换炉15min减少风量300 m3/min计算，每次换炉减少产量约4.2t，定风压后一天可增产101.2t，每年可增产36956.3t。
另一方面也可提高鼓风机的有效作业率，降低鼓风机的能源消耗。
2.2 无间隔出铁
目前国内不少高炉过于强调长的出铁时间，采用“无间隔出铁”“重叠出铁”等出铁模式，忽视了渣铁生成速度和铁流大小的关系，并不利于高炉强化冶炼。虽然达到了长的出铁时间，但实际上出铁速度小于渣铁生成速度，高炉长期处于一种带憋的状态，并不能强化冶炼。“重叠出铁”就是周期性的组织两个铁口排放渣铁，看似即满足了长的出铁时间，又实现了重叠出铁的铁流大于渣铁生成速度，所以被不少大型高炉采用。但实际上“重叠出铁”也有很大的不足。在实际生产中，无法做到两个铁口全时段重叠出铁，周期性的有单铁口出铁的情况产生，而这种模式下的单铁口出铁的铁流要小的多。所以“重叠出铁”，大部分时间内出铁速度小于渣铁生成速度也就周期性的存在较长时间的憋炉，不利于强化冶炼[6]。
“无间隔出铁＂，就是铁口始终处于渣铁排放的状态。4号高炉改为树脂炮泥后，因为它强度高，抗渣铁侵蚀性能好，所以采用出铁时间长和出铁间隔短的出铁方式出铁。目前在正常冶炼条件下，4号高炉出铁间隔必须小于10分钟，全天有效出铁率达到了92%。
无间隔出铁要求铁口通道不但要有合适的深度，也要有合格的抗渣铁侵蚀、抗扩孔性能，最直观的指标是出铁过程中，铁水流速大小保持稳定，即要求出铁后期和出铁前期的铁流大小差值不超过30％。但在实际生产中发现，开铁口前期铁流仅为4t/min左右，后期却可达到6t/min。
另一方面，通过计算理论渣铁量和铁口排出的渣铁量，互相比较。正常在一个冶炼周期内（约6ｈ左右）的累计铁量差必须小于200t。若铁量差大于200t，就认为高炉处于带憋状态，必须加大铁水流速或者增加出铁时间[7]。目前4号高炉带憋状态时有发生，边出边憋。如何保证有效出铁时间且出净渣铁仍是待解决难题。
3 结语
4号高炉在过去一年通过精细化操作，及时准确控制冶炼过程，减少操作波动，确保了稳产、顺产、高产，但如何在定风压操作特别是无间隔出铁的生产模式下继续产量上台阶，仍是需要摸索实验的过程，尤其是燃料比有进一步深挖的潜力。
4 参考文献
[1] 杨亚魁，文家才，郑剑洪.武钢4号高炉炉身黏结处理实践[C].//中国金属学会.第13届全国大高炉炼铁学术年会论文集.2012:428-432.
[2] 敖爱国.宝钢2号高炉炉役后期炉缸的维护[J].宝钢技术，2001，(2):1-3，36. DOI:10.3969/j.issn.1008-0716.2001.02.001.
[3] 张建鹏，黄晓琳，唐少波.武钢5号高炉高效高产操作实践[J].武钢技术，2010，48(02):16-19+46.
[4] 徐飞.宝钢4号高炉炉缸侧壁温度控制技术[D].辽宁:东北大学，2015.
[5] 薛振华，郭成龙.浅谈酒钢450m3高炉定风压模式的应用[J].甘肃科技，2018，34(22):62-64. DOI:10.3969/j.issn.1000-0952.2018.22.025.
[6] 张庆喜，曾伟涛.基于强化冶炼的武钢8号高炉炉前关键技术集成[J].炼铁，2020，39(02):1-5.
[7] 张庆喜，曾伟涛.武钢8号高炉高产长寿的主要经验[J].炼铁，2020，39(01):1-6.
