首鋼長鋼8 號高爐降低燃料比的生產實踐

張紅斌，張林凱，劉林勇，張偉業

（首鋼長治鋼鐵有限公司煉鐵廠，山西 長治 046031）

1 8 號高爐概述

首鋼長治鋼鐵有限公司煉鐵廠8 號高爐于2022年4 月7 日大修投產，設計爐容1 080 m3，共設有20個風口，2 個鐵口，采用磚壁合一薄壁爐襯、炭磚-陶瓷杯復合爐底、頂燃式熱風爐、全干法除塵等先進技術和設備。8 號高爐投產后，高爐燃料比偏高，不能及時完成首鋼長治鋼鐵有限公司的降低煉鐵工序能耗、高爐低碳經濟運行的要求。于是結合8 號高爐自身特點，分析燃料比高的原因，查找影響燃料比的因素，并采取一系列措施，按照循序漸進的總體思路，逐步降低了燃料比。燃料比的具體變化如圖1 所示。

圖1 8 號高爐燃料比情況

2 降低燃料比的措施

2.1 建立鐵焦一體化管控平臺

建立鐵焦一體化管控平臺，構建穩定長效的溝通機制，保障信息高效穩定傳輸，指導高爐操作。建立了與相關科室及焦化廠等長效溝通機制，通過召開焦炭質量管控會議、構建微信工作平臺等措施，及時了解配煤結構信息、焦炭質量信息、高爐使用組織等方面的全過程協作，充分發揮微信工作群信息平臺作用，保障了高爐調整的預知、預控，能夠主動應對高爐爐況變化、運轉[1]。通過長效溝通機制，提高了高爐的預知、預控能力。

2.2 強化管控原燃料

1）嚴格執行原燃料質量管控和高爐體檢管控的各項措施。在充分結合經營成本的前提下，改善原燃料質量，合理配比原燃料結構，確定高爐爐料結構為燒結礦+球團礦+生礦，焦炭結構為90%～95%干熄焦+5%～10%濕熄焦（其中百分數均為各物質質量分數），控制塊礦最高質量配比不超過15%，球團礦質量配比不超過3%，保持熟料率不低于85%，濕熄焦質量配比不超過10%。

2）加強入爐原燃料的篩分和倉位管理。要求槽下崗位工每班清理和檢查篩面，保證篩面堵塞率＜25%；控制燒結礦、球團礦篩速35～40 kg/s，焦炭篩速30～35 kg/s，生礦篩速25～30 kg/s，讓原燃料充分過篩，提高篩分效率，減少粉末入爐；杜絕低倉位，避免爐料二次摔打，燒結礦、球團礦低于滿倉50%為報警值，焦炭低于滿倉40%為報警值，出現報警時，及時向調度反饋要求及時上料，同時停用該倉，待倉儲量達到80%后投入使用。

3）加強堿金屬、鋅負荷的管理。針對有害元素對高爐的影響，作業區以預知、預控為手段，及時對進廠原燃料中有害元素進行分析。通過及時有效的控制和信息傳遞，在入爐前和入爐后采取不同的控制手段，最大限度地消除了其對高爐的影響。

2.3 提高風溫

風溫是高爐熱量的主要來源之一，風溫水平的高低對燃料比及理論燃燒溫度的影響較大。熱風溫度升高100 ℃，可降低煉鐵燃料比20～25 kg/t。通過優化送風與燒爐制度，在兼顧送風系統安全的情況，進一步提高風溫水平，有計劃、有步驟地逐步把風溫從1 200 ℃提高至1 215 ℃。

2.4 搭建成熟穩定的“平臺+漏斗”型的裝料制度

高爐上部氣流調節主要通過變更裝料制度（裝入順序、裝入方法、旋轉溜槽傾角、料線和批重）等手段調整爐料在爐喉的分布狀態，從而使氣流分布更合理，以充分利用煤氣能量，達到高爐穩定順行、高效生產的目的。高爐無鐘布料的核心是料面平臺的形成，由于焦炭平臺較為固定，所以一般情況下不作調整，實際操作中以調整料線和礦石角度為主。通過對8 號高爐布料矩陣進行了詳細的測量計算，并結合自身條件，逐步形成焦炭布料基本矩陣為33（3）31（2）29（2）27（1）23（2），礦石布料基本矩陣為32（3）31（3）30（3）29（3），料線1.7 m，礦批重37 t。日常根據原燃料和爐況的變化情況，通過負荷的變動，以及料線、溜槽正反時間、布料角度和礦批的微調來調整氣流的分布，始終保證“平臺+漏斗”的理想料面形狀，發展兩道氣流，將開始布料前中心溫度維持在400～600 ℃，下礦后邊緣溫度穩定在60～100 ℃，下焦炭后邊緣溫度穩定在200 ℃左右。

2.5 提高爐頂壓力

高壓操作是高爐強化冶煉的手段之一，高壓操作可延長煤氣在高爐內停留時間，有利于礦石還原，能有效地強化高爐冶煉，可在一定程度上降低焦炭消耗，降低生鐵含硅量。根據8 號高爐爐頂設備和荒煤氣系統運行情況，逐步將頂壓由185 kPa 增加至197 kPa。

2.6 在經濟富氧量和噴煤量下降低燃料比

選擇合適的噴煤比，觀察提煤比過程中的燃料比變化，杜絕因煤比提高導致的燃料比異常情況發生，首鋼長鋼8 號高爐的煤比穩定在120～130 kg/t，富氧率穩定在2.61%～2.65%，實現了穩定高效的目標。

1）充分發揮制氧能力，將高爐富氧率穩定到經濟富氧率，以充分發揮富氧對高爐生產的作用，并且與噴煤相結合，取得良好生產技術指標。

2）追求合理經濟的煤比，不盲目追求過高噴煤比，致力于提高煤粉在高爐內的利用率和維持較高的置換比，達到了降低燃料比的目的。

3）穩定噴煤配比，同時配入干熄焦爐除塵灰，降低燃料成本。高爐噴吹煤大體按普通煙煤占比84%、長煙煤占比10%、干熄焦爐除塵灰占比6%進行噴煤，要求做到配比基本穩定。

2.7 精細化控制操作參數

要求值班工長精心操作，做好預變、知變、控變工作，確保高爐的穩定順行，為高產低耗的實現提供保障。

2.7.1 料速管控

將風量控制在3 300～3 400 m3/min，氧氣量控制在6 000～6 300 m3/h。料速以（63±1）批/班控制，根據情況微調風量和氧氣用量，待料速達到（64±1）批/班時，適當擴礦批，維持（63±1）批/班。

2.7.2 風壓、壓差管控

將風壓控制為≤375 kPa、壓差≤175 kPa，嚴格控制好風壓、壓差，杜絕高風壓、高壓差操作。

2.7.3 透氣性指數管控

將透氣性指數控制在9.5～10.8。在爐況順行、爐溫穩定、透氣性指數達到上限時，適當提高頂壓；在爐況不順或憋風時及時控制風量，保證透氣性指數。

2.7.4 爐渣堿度管控

控制好爐渣堿度，將堿度由1.25～1.28 下降至1.20～1.23，同時密切關注渣中鎂鋁比，鎂鋁質量比低于0.50 時，及時調整入爐料結構，保證爐渣的穩定性及流動性，減少在爐缸的滯留量。

2.7.5 生鐵中w（S）管控

提高生鐵中w（S），使其由0.015%～0.020%提高至0.023%～0.028%，改善鐵水流動性，活躍爐缸。

2.7.6 w（Si）穩定率管控

w（Si）穩定率標準由0.3%～0.6%下調為0.25%～0.55%，同時w（Si）穩定率控制標準由85%提升至90%以上，助推燃料比的降低。

2.8 高度重視出鐵組織，提高出鐵均衡率

1）積極與泡泥廠家溝通，要求爐前炮泥質量要跟上爐內強化操作，確保鐵口噴濺不反復，開鐵口和出鐵過程滿足工藝要求[2]。

2）加強爐前開口機、泥炮等關鍵設備的點檢維護，為高爐全風作業奠定基礎。

3）目前8 號高爐爐前鐵口工操作水平參差不齊，爐前區域通過不同形式的教育培訓，實現鐵口統一操作，使鐵水流速滿足高爐強化冶煉，能按時排凈渣鐵，達到高爐氣流穩定的目的。

4）提高出鐵效率，同時加強鐵口維護，尋找機會對鐵口區域進行在線灌漿，維護合理鐵口深度，保證單日爐次14～15 爐，提高出鐵正點率。

5）出鐵配罐模式由8 號高爐北場5+1（主道5個罐+輔道1 個罐，下同）、南場4+2 調整為北場6+1、南場4+3，減少高爐憋渣憋鐵事故，保證高爐能及時排凈渣鐵。

2.9 加強設備管理，降低休風率

加強關鍵設備管控，形成科學合理的設備點檢更換機制，建立健全設備的運行管理檔案，經常性對運行設備進行維護保養，保障設備的穩定運行，進一步降低高爐休風率。推廣“操檢合一”設備管理模式，崗位人員是所轄設備日常點檢、維護的第一責任人，實行“點檢定修制”為核心的全員生產維修管理模式。

3 取得的效果

首鋼長鋼8 號高爐作業區要咬定“守底線，不失血，保盈利”目標不動搖，眼睛向內，直面問題，主動作為，對標挖潛，以更高擔當更強付出，牢牢守住生存底線，確保躋身行業“兩高”目標達成，將降本增效各項工作落到實處。最終，高爐實現了燃料比逐月降低的目標。

4 結論

1）保持高爐長期穩定順行，減少爐況波動是降低燃料比的基礎。

2）原燃料質量的穩定和優質是高產低耗的保證，又是降低燃料比的關鍵。

3）加強設備管理，提高設備運行的穩定性，為降低燃料比創造了有利條件。

4）高爐產能不斷釋放，要降低燃料比，必須牢固樹立憋鐵、憋渣就是事故；牢固樹立爐內、爐外一盤棋；牢固樹立爐外滿足爐內生產的要求。

5）結合高爐自身原燃料條件、設備及操作水平，制定合理的噴煤比，助推燃料比的降低。