摘  要  邯鋼煉鐵部7高爐為更好的適應當前惡化后的原燃料情況，穩定爐況，改善高爐指標，降低成本，對布料制度進行探索，通過優化最小焦角，基本達到了穩定爐況、提高煤比和降低成本的預期。

關鍵詞  高爐  布料   探索

Exploration of charging system for 7# blast furnace of Hangang Steel

XU Junjie  LIU Chuanchuan  GENG Jingtao  YI Xiaoxu

(Han Dan steel group Ltd. )

Abstract  In order to stabilize furnace operation and improve production indexes with low cost, on condition of deteriorating raw materials for 7# blast furnace of Hangang Steel, the charging system was analyzed and improved. Through optimizing the innermost coke charging angle, smooth operation of the furnace was reached to elevate pulverized coal injection level and lower production cost. 

Key words  blast furnace  charging matrix  exploration

目前，全國高爐布料制度可以說各有特點，關于布料制度的爭論也有很多。總的來說，主要是中心加焦和平臺漏斗的兩部分，邯鋼煉鐵部2011年采用平臺漏斗布料制度以來，高爐爐況穩定順行，燃料比大幅度降低，取得了非常巨大的進步。但2017年以來，受環保限產影響，各鋼鐵企業焦爐出焦不正常，加之近年來鋼鐵形勢不明朗，大量企業靠降低鐵前原料成本來降低鋼材成本，大量低質量的鐵料和焦炭供到高爐，高爐為了保持爐況順行，被迫通過上下部調劑來降低低質料的影響，因此，邯鋼7高爐開始對布料制度進行探索。

邯鋼煉鐵部7高爐入爐原燃料變差后，導致高爐氣流穩定性變差，水溫差升高明顯，在5.5℃左右水平居多，加上頻繁的休復風，壁體溫度整體升高，三段銅冷卻壁溫度整體升高，較水溫高20-30℃，僅標高14.05m爐腹穩定，爐身下部17.695m、爐腰15.79m兩層波動頻繁，爐身中上部20.1m、22.03m、23.81m、27.37m整體升高，且波動加劇，僅30.99m穩定，煤氣利用穩定性差，每個班都有煤氣跑現象，1月6日后，煤氣跑開始頻繁，最低降至44.5%水平，高爐爐溫控制困難，爐況穩定受到重大威脅。

為更好的適應當前原燃料情況，穩定爐況，改善高爐指標，降低成本，2017年1月14日開始，邯鋼煉鐵部7高爐對上部料制進行了調整，主要目標是開放中心，穩定邊緣，降低水溫差。思路是先期穩定礦平臺，靠中心加焦實現開放中心；后期靠拉寬礦平臺，微調中心焦角度和數量，實現寬平臺、深漏斗。具體布料制度調整見表1。經過調整，高爐保持了爐況穩定，2017年4月實現產量5100t/天以上，煤比達到140kg/t，燃料比519kg/t。

1  高爐基本制度布料實驗

邯鋼7高爐進行布料實驗初期，高爐穩定性和指標均有較大改善，但后期由于焦炭品種變化，自產干焦和自產濕焦產量下降（自產焦為頂裝焦），高爐改吃搗鼓干焦和搗鼓濕焦，后又配吃全濕焦，一半自產濕焦加一半搗鼓濕焦，高爐出現了壓量關系趨緊現象，高爐進行了兩次布料制度實驗。

1.1 不同焦炭品種中心加焦布料實驗

傳統上的中心加焦往往是將焦炭以0°角垂直加入高爐中心區域，即可在中心區域形成一個形狀類似于山頭的焦堆[1]。中心加焦面積應當較小，加古川廠高爐的加焦面積約占爐喉面積的1.4%[2]。因此，邯鋼煉鐵部7高爐中心加焦角度選擇10.8°，爐料不經過布料溜槽，直接落入中心。

布料實驗期間，原有送風制度、熱制度和造渣制度不變，中心加焦后，由于邊緣仍采取平臺漏斗料制角度，導致水溫差下降過多，最低2.6°（見圖1），實驗料制采取表1實驗料制2。由自產干焦、搗鼓干焦、自產濕焦、搗鼓濕焦搭配，1月14日高爐開始進行布料實驗，每種焦炭結構穩定兩天，分別將四種焦炭放到10.8°，邊緣均為濕焦，調整后水溫差如下圖1，試驗期間主要指標變化不大，邊緣水溫差穩定，中心氣流變化較大，干焦中心溫度達到800℃以上，濕焦中心溫度650℃左右，邊緣溫度穩定到80℃左右，后期濕焦放中心后，高爐壓量關系明顯升高，壓差由135ka升高到150kpa左右，中心氣流穩定性變差，高爐穩定性變差，高爐爐體中、下部穩定性明顯增加，上部溫度升高，30.99m溫度由80℃升高到105℃左右（見圖2），實驗期間頂溫明顯升高，后期濕焦放中心后，出現頻繁爐頂打水現象。

采取中心布焦方法雖然煤氣利用率差，頂溫大幅升高，但對穩定中心氣流非常有效果[3]。盡管7高爐對此有一定預期，但后期頂溫升高過多，總之，不同焦炭對中心加焦料制有很大的影響，并且焦炭含水量變化，對高爐煤氣流分布影響巨大。

1.2  高爐不同中心焦角度布料實驗（10.8°、18°、20.5°）

    中心加焦后期，高爐煤氣流分布出現了類似首鋼京唐中心加焦時出現的現象，中心黑點，緊鄰中心有明顯煤氣流。從十字測溫分布來看，中心點溫度往往低于次中心點；而且料尺料線越深，這種現象越突出，這主要是中心焦炭偏析造成的，即大粒度的焦炭滾落到中心角堆的四周，而小粒度的焦炭卻落到焦堆的中心，從而造成焦堆中心處焦柱透氣性低于四周。[1]

基于以上實驗結果，高爐提出適當疏松邊緣、穩定中心的布料制度，放中心角角度到18°、20.5°適當拉寬礦帶，料制使用實驗料制3，原有送風制度、熱制度和造渣制度不變，由于邯鋼7高爐平時以濕焦為主，因此，此次實驗全部為自產濕焦和搗鼓濕焦，對比中心10.8°、18°、20.5°角度，中心角度提高后30.99m溫度恢復到85℃左右，水溫差有所提高，壓差逐步恢復到135kpa左右，根據實驗情況，逐步將料制穩定到穩定料制，高爐爐況恢復穩定。

1.3  逐步完善階段

    中心加焦的關鍵是中心焦角度和中心焦數量。邯鋼煉鐵部7高爐焦炭品種變化頻繁，因此，高爐中心加焦布料制度在使用中，不適用最小角度10.8°，中心焦角逐步穩定到18°-21°，靠調整中心氣流，調整邊緣氣流。在操作中，靈活運用增加或減少中心加焦的圈數，在高爐各種因素引起憋風時，增加中心角圈數，保障中心氣流更暢通，增加透氣性，緩解憋風現象，保障了爐況順行；在中心過于強盛，十字測溫溫度持續高于700℃時，減少中心加焦圈數，杜絕中心管道氣流，提高煤氣利用率，穩定爐況 [4] 。1987年日本開發出中心加焦技術，中心焦量控制15%-25%[5]。經過長期總結，現有焦炭條件下，7高爐中心加焦量控制到18%-25%，即能實現爐況穩定順行，又能保持較高的煤氣利用。

2  高爐布料制度調整后效果

2.1  布料制度調整前后爐體溫度變化情況

調整前后壁體溫度變化見下圖。由下圖3、4、5、6可知，高爐爐體溫度整體下降。

從上圖1可知標高27.37m、30.99m，料制調整前期，壁體溫度均勻性變差，且略有升高趨勢，布料制度穩定后，又恢復到以前狀況，目前壁體溫度狀態見下圖7。

2.2  煤氣流分布

料制調整后，氣流整體趨穩，水溫差下行，穩定在3.5℃水平，煤氣利用率下行，穩定在46.5%-48.5%之間，煤氣利用波動大，但無瞬時煤氣跑現象，頂溫整體升高，穩定性可，基本不用爐頂打水。水溫差變化見上圖1。煤氣利用率變化見下圖8。

2.3  操作參數

風、氧使用主要平衡產量和理論燃燒溫度，料制調整后煤比升高，加濕逐步降低，壓差相對降低趨勢，隨著焦比降低，煤比升高壓差升至140kpa水平，壓差穩定性略增強，水溫差降低較多，穩定在3.5℃水平，煤氣利用率降低但穩定性增強，頂溫升高較多，有異常升高現象，需打水處理，分析與限產、礦批小、料制調整有關，同時，生產中發現，料制調整后探尺偏尺現象增多。

2.4  經濟技術指標

7高爐主要技術經濟指標，煤比升高明顯，燃料比略升高，分析原因認為水溫差下降1°左右，導致的燃料比下降，抵消部分煤氣利用下降、頂溫升高等引起的燃料比升高。

3  分析

本次料制調整基本達到了預期目標，邊緣渣皮波動得到有效控制，水溫差明顯下降，壁體溫度可控性增強，高爐煤氣利用穩定性增強，高爐可操作性增強，爐溫穩定性增強，但由于中心加焦的特點，對高爐工長的要求升高，生產過程中，高爐工長要密切關注沒氣流變化，及時調劑，以爭取長期的爐況穩定。

但是，高爐是否采用中心加焦，主要考慮還是爐況順行、成本等多重因素。中心加焦角度主要考慮焦炭品種、焦炭含水等多種因素；中心加焦量也是與當前原燃料條件及當前的各項制度相匹配，列如：2012年首鋼京唐，2號高爐中心焦控制在10.5-16%之間，中心加焦最佳控制量在15.8%，頂溫134℃，煤氣利用率穩定在50.5%，綜合燃料比在490kg/t以下[1]。2017年，根據2號高爐實際生產經驗，中心焦量為總焦量的10%-12%為宜[6]?？傊?，中心加焦是調整煤氣流分布的一種有效方法，需要則使用，不需要就去掉，不能一律的使用或堅決排斥[7]。兩種布料制度的過度過程有待進一步研究。

4  結語

（1）高爐技術工作者的追求不能改變，先是環保、順行、穩定、高效，其次是低成本、低燃料比，布料制度僅僅是高爐實現追求的手段，高爐不同原燃料特點應該進行不同布料制度的探索。

（2）搗鼓焦或頂裝焦等不同種工藝焦炭對煤氣流影響是巨大的，同種焦炭僅僅含水變化對高爐煤氣流影響也是巨大的，高爐應根據不同焦炭，合理調整高爐布料制度。

（3）中心加焦制度在現有條件下，適應了邯鋼煉鐵部7高爐目前的原燃料條件，取得了較好的技術經濟指標。

（4）布料制度不是萬能的，必須與其它制度相適應，雖然實現了現階段的穩定順行，但是進一步改善指標十分困難，精料才是高爐永遠追求的主題。

（5）平臺漏斗的布料制度的在高爐的穩定性，以及低燃耗方面，要明顯優于中心加焦的布料制度，因此，有條件的企業建議盡量爭取平臺漏斗的布料制度。

5  參考文獻

[1] 張賀順，王曉朋，王有良等. 首鋼京唐2號高爐中心加焦冶煉技術特點[J].煉鐵，2012,31（6）：7-10.

[2] 劉云彩. 高爐布料規律[M].第三版.北京：冶金工業出版社，2006:253-254.

[3] 陳奎，劉志朝，盧建光. 邯寶1號高爐中心喉管磨漏導致爐況失常的處理[J].煉鐵，2012,31（2）：34-37.

[4] 劉玉猛，張宏星，安秀偉等. 青鋼1800m2高爐布料方式的特點[J].煉鐵，2017,36（2）：1-4.

[5] 李傳輝，韓克峰，張熙偉等. 高爐中心加焦技術是否適用[N/OL].中國冶金報，2012年2月16日（B2）. 訂閱.

[6] 鄭玉平，吳惠濱，范小斌等. 首鋼京唐2號高爐裝料制度的優化[J].煉鐵，2017,36（3）：6-8.

[7] 劉云彩. 現代高爐操作[M].北京：冶金工業出版社，2016:107-108.