摘要：漢鋼1080高爐實施大富氧操作，通過合理的冶煉參數(shù)匹配調(diào)整維持了爐況的穩(wěn)定和順行，嚴(yán)格的操作、生產(chǎn)及設(shè)備管理為大富氧操作創(chuàng)造了穩(wěn)定的外圍保障，使大富氧操作取得了增產(chǎn)節(jié)焦的理想效果。

關(guān)鍵詞：富氧；參數(shù)；調(diào)整；系統(tǒng)；管理；增產(chǎn)

1前言

漢鋼公司兩組制氧機(jī)，氧氣生產(chǎn)能力為分別為19500ｍ3／ｈ、28500ｍ3／ｈ共48000ｍ3／ｈ，除滿足煉鋼及其它用戶外，還有23000ｍ3／ｈ左右的氧氣富余，可全部供給高爐富氧，高爐如果不提高富氧率，必將導(dǎo)致氧氣排空，造成能源浪費(fèi)使鋼成本升高，同時也是在新形勢下提高產(chǎn)量和噴煤量以提升綜合經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。

2使用大富氧的可行性分析

（1）現(xiàn)富氧率僅為2.0％，全部用完公司分配的富余氧氣富氧率才達(dá)到4.06％，與理論高爐富氧率上限7％還有3.94％的潛力空間。

（2）高爐采用的是鼓風(fēng)機(jī)后加入的富氧方式，富氧輸送管道設(shè)計能力為11000ｍ3／ｈ，完全能夠滿足大富氧要求。

（3）高爐爐型合理，爐況順行，具備提高冶強(qiáng)的條件。

（4）上料系統(tǒng)設(shè)計能力能夠滿足提高冶強(qiáng)后的上料需求。

3大富氧操作

3.1參數(shù)調(diào)整

原則是Ｔ理2250＿2280°Ｃ，料速7批／ｈ來匹配其他參數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗，富氧1％送風(fēng)面積縮小1－4％，以獲取合理的初始煤氣分布，利用檢修機(jī)會逐步將5＃、8＃及18＃風(fēng)口由直徑120調(diào)整為直徑115，送風(fēng)面積由0.2187ｍ2縮至0．2150m2，縮幅1．29％。

第一階段，將富氧率由2.0％提高到2.91％冶煉參數(shù)的匹配調(diào)整過程，表1。

參數(shù)調(diào)整后，料速加快，間斷的出現(xiàn)8批／ｈ，連續(xù)兩小時15批，為保證每小時綜合負(fù)荷穩(wěn)定促進(jìn)爐溫穩(wěn)定，擴(kuò)礦批由35ｔ／批至37.5ｔ／批，使每小時料速穩(wěn)定，爐頂溫度由179．64°Ｃ下降至128．11Ｃ，系統(tǒng)水溫差由2°Ｃ升高到3．2°Ｃ，爐身各點(diǎn)溫度有所升高，東北方向個別溫度上升較快，此區(qū)有爐殼發(fā)紅現(xiàn)象，被迫架外噴水強(qiáng)制冷卻，隨即將布料矩陣由

第二階段，將富氧率由2.91％提高到3.39％冶煉參數(shù)的匹配調(diào)整過程，表2。

參數(shù)運(yùn)行后，根據(jù)料速擴(kuò)礦批由37,5／批至38．5／批。這次調(diào)整系統(tǒng)水溫差及爐殼各點(diǎn)溫度基本穩(wěn)定。

3.2大富氧日常高爐操作

3.2.1送風(fēng)制度

（1）定風(fēng)量操作，風(fēng)量上升或委縮要分清原因，及時調(diào)劑。

（2）定煤量操作，只要料速穩(wěn)定14批／2ｈ，煤量不作為爐溫調(diào)劑手段，因爐溫原因引起料速波動用氧氣校正料速。

（3）控制合理的Ｔ理，因爐況波動調(diào)整冶煉參數(shù)時，富氧量、噴煤量及風(fēng)溫做好匹配，將Ｔ理控制在要求的范圍內(nèi)。

（4）風(fēng)速達(dá)不到要求時，上部應(yīng)及時縮小礦批同時進(jìn)一步調(diào)整布料矩陣疏松中心氣流。

3。2.2裝料制度

（1）嚴(yán)禁低料線作業(yè)

ａ低料線是由于上料系統(tǒng)故障引起的，果斷減風(fēng)減控制冶強(qiáng)，爭取在最短時間內(nèi)趕上料線，同時減礦補(bǔ)熱。如果故障處理需時間長（＞2小時），應(yīng)果斷休風(fēng)，防止料線虧得過深。

ｂ如果由于爐前出鐵引起的，可適當(dāng)控制氧氣，盡快趕上料線并加焦補(bǔ)熱。

（2）無論什么原因引起料速達(dá)不到7批／ｈ的，都應(yīng)該縮小礦批保證料速穩(wěn)定。

（3）雨天焦炭水分增大，應(yīng)勤觀察布料圈數(shù)，在未做人為調(diào)整時，布料圈數(shù)減少，應(yīng)及時補(bǔ)加水份焦確保布料圈數(shù)達(dá)到布料矩陣要求的圈數(shù)。

（4）布料矩陣一般不做日常調(diào)劑手段，確需調(diào)劑氣流分布和校正爐型時應(yīng)經(jīng)廠長許可方可動作。

（5）抓好槽下清篩和振篩流量控制。槽下清篩一次／2ｈ，振料速度原則是能滿足供料速度，運(yùn)用公式批重Ｘ料速（批／ｈ）/3600/工作振篩個數(shù)來計算，以提高篩分效果。

3.2.3熱制度

大富氧高冶強(qiáng)條件下爐溫控制原則：［ｓｉ］0．25－0．35％，嚴(yán)禁［ｓｉ］低于0．22％，牢固樹立爐溫下限意識。爐溫趨勢判斷超前調(diào)劑，降低硅偏差。爐溫異常時，采取過量調(diào)劑手段，盡快扭轉(zhuǎn)爐溫至正常水平。

（1）【Ｓｉ】＞0．5％時，分析原因為料慢所致，果斷按每批料噴煤量計算減煤量，同時增加富氧量。煤量低于20ｔ／ｈ時，減風(fēng)溫50－100Ｃ（按Ｔ理＜2280°Ｃ計算減風(fēng)溫幅度），待料速呈恢復(fù)加快趨勢開始按綜合負(fù)荷恢復(fù)煤量及風(fēng)溫。

（2）爐溫【Ｓｉ】＜0．2時，果斷減風(fēng)，適當(dāng)控制富氧（按Ｔ理2280°Ｃ來控制富氧量）。

（3）分析原因是原燃料質(zhì)量所致，降低綜合負(fù)荷，噴煤量達(dá)到規(guī)定上限時酌情減輕焦炭負(fù)荷。

3.2.4造渣制度：保證爐渣的熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性及良好的流動性。

（1）適當(dāng)提高Ｒ2保持在1.15-1.20。燒結(jié)礦堿度波動經(jīng)配料計算酸性料配比調(diào)整量小于或等于1．0％時不做調(diào)劑，以促進(jìn)爐渣堿度的穩(wěn)定。

（2）爐渣表面上有明顯的黑點(diǎn)，爐渣流動性有惡化趨勢時，及時增加富氧或減少噴煤量以減少未燃煤粉并強(qiáng)化焦炭篩分減少焦末入爐分。

（3）ＭｇＯ／Ａｌ2O3控制在0.55，當(dāng)Al2〇3含量高于13.5％時應(yīng)調(diào)整配料。

3.2.5異常爐況的操作

（1）壓量關(guān)系不適應(yīng)時先減氧不少于2000ｍ3／ｈ，若沒好轉(zhuǎn)跡象，應(yīng)立即停氧或減風(fēng)控制。

（2）爐況不順，特別連續(xù)崩料或懸料時，要第一時間停煤停氧，并相應(yīng)減輕焦炭負(fù)荷，幅度要比低富氧或全焦冶煉高2－3％。

（3）爐溫過高失常，加氧不少于1000ｍ3／ｈ，Ｔ理過高退風(fēng)溫，加快料速，使?fàn)t溫盡快恢復(fù)到正常水平；爐溫過低失常，減氧控制料速，減氧量必須控制Ｔ理在要求區(qū)間的上限，確需進(jìn)一步控制料速提爐溫時應(yīng)一次性減風(fēng)到位。

4大富氧操作應(yīng)系統(tǒng)思考和平衡處理的問題

（1）料速加快后爐頂溫度降低不能威脅布袋除塵系統(tǒng)正常工作。

ａ擴(kuò)大礦批以嚴(yán)格控制料速在要求范圍內(nèi)。

ｂ由于外圍原因引起的低料線必須減氧或減風(fēng)控制。

Ｃ提高全風(fēng)水平和保持全風(fēng)操作，控制料速時先減氧后減風(fēng)。

ｄ適當(dāng)開放中心氣流并同時照顧邊緣，促進(jìn)倒Ｖ型軟融帶形成。

（2）大富氧Ｔ理升高，富氧率1％提高Ｔ理41°Ｃ，應(yīng)嚴(yán)格控制Ｔ理上限，保持爐況順行。

ａ增加噴煤量，富氧率提高1％噴煤量增加13－23ｋｇ／ｔ。

ｂ在停煤或處理異常爐況減停煤時，果斷減風(fēng)溫。

ｃ在風(fēng)量低于全風(fēng)量的50％的慢風(fēng)情況下，適當(dāng)控制風(fēng)溫。

（3）富氧增大，煤氣熱值升高，富氧1％發(fā)熱量提高3.4％ｍ，風(fēng)溫供應(yīng)能力增強(qiáng)，創(chuàng)造好條件，提高和穩(wěn)定風(fēng)溫使用水平。

（4）大富氧冶強(qiáng)提高，各系統(tǒng)的負(fù)荷加大，建立新的生產(chǎn)平衡，供料系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)等各工序密切銜接和配合，保證生產(chǎn)平衡有序。加強(qiáng)在線設(shè)備點(diǎn)檢和維護(hù)保養(yǎng)，做好總點(diǎn)檢，科學(xué)備件及其存放，做到預(yù)知維修（定檢定修），為平穩(wěn)生產(chǎn)提供保障。

（6）大富氧使?fàn)t缸、爐腹部位冷卻設(shè)備水溫差生高，爐身水溫差降低，重新調(diào)整高爐本體各部位冷卻水量分配，同時高度重視冷卻壁水差和爐殼溫度的監(jiān)測。

（7）大富氧噴煤后，料柱透氣性差化，全壓差升高

ａ系統(tǒng)條件允許時提高頂壓維持原壓差。

ｂ料柱自重增加且原燃料條件尚好時允許適當(dāng)提高全壓差。

5大富氧冶煉效果分析及思考

5.1大富氧冶煉效果分析，表3及圖1。

（1）對產(chǎn)量的影響

富氧前后如果風(fēng)量不變，在焦比一定的條件下，每提高鼓風(fēng)含氧1％可增產(chǎn)4.76％，這是理論值，實際生產(chǎn)中由于影響因素很多，很難達(dá)到，且隨富氧率提高，增產(chǎn)率遞減。該高爐實際提高1％富氧率增產(chǎn)3．98％（剔除休減風(fēng)和原燃料質(zhì)量波動影響），效果顯著。

（2）對燃料比的影響

從圖一可以看出，2014年4、12月份及2015年4月份隨富氧率提高燃料比呈下降趨勢，主要原因是在提高富氧率的同時，為保證爐頂溫度不低于控制下限相應(yīng)還增加了入爐風(fēng)量，風(fēng)溫帶入爐內(nèi)熱量相對增加，煤比提高使礦焦比增加，煤氣利用率提高，同時富氧率提高煤粉置換比即燃燒率提高，均有利于燃料比降低。2014年10份富氧率提高燃料比反而升高，主要是由于檢修休風(fēng)所致。

（3）對高爐長壽的影響

ａ料速加快，加大了對爐墻和冷卻壁的摩擦、沖刷和侵蝕等破壞作用。

ｂ溫度場發(fā)生變化，高溫區(qū)下移，使?fàn)t腹及以下部位熱負(fù)荷及工作負(fù)荷加大，而上部在豎直方向上由于溫度變化梯度增大，在原燃料質(zhì)量惡化或爐況失常時可能造成爐墻粘結(jié)。

2015年2月10日高爐停爐噴涂時發(fā)現(xiàn)，爐身下部有2塊冷卻壁管壁破損，爐腰以下部位局部侵蝕比較嚴(yán)重

5.2對大富氧冶煉的辯證認(rèn)識和思考

（1）增產(chǎn)效果顯著，在氧氣富余情況下，為深挖內(nèi)潛充分釋放產(chǎn)能、避免浪費(fèi)降本增效的重要手段。

（2）對燃料比的影響，有利和不利因素共存，富氧率的上限應(yīng)根據(jù)原燃料條件、Ｔ理、爐頂溫度和最佳經(jīng)濟(jì)煤比來確定。最佳經(jīng)濟(jì)煤比即充分考慮了煤焦差價（包括煤粉加工費(fèi)用）、置換比即燃燒率（除塵灰量無明顯增加，其含碳量在20％以下，液態(tài)爐渣渣面無黑點(diǎn)且流動性良好）和爐況順行程度后確定的合理煤比.

（3）對高爐長壽有一定影響，在大富氧時高爐操作上要采取配套措施力爭把影響降到最低。

6結(jié)語

（1）大富氧操作要做好各冶煉參數(shù)的匹配，強(qiáng)化爐缸、爐腹部位冷卻設(shè)備水溫差和爐殼溫度監(jiān)測，實時關(guān)注，勤于分析，及時調(diào)劑，以維持相對穩(wěn)定的操作爐型，保持爐況穩(wěn)定順行和促進(jìn)高爐長壽。

（2）富氧率提高在冶強(qiáng)不變情況下對增產(chǎn)節(jié)焦效果顯著，同時也要結(jié)合燃料比變化、高爐爐齡、制氧成本等綜合經(jīng)濟(jì)效益及爐頂煤氣溫度等系統(tǒng)考慮來決定合理的富氧率。

（3）大富氧冶煉時各系統(tǒng)特別是供料系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)工作負(fù)荷增大，要強(qiáng)化設(shè)備管理和生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)，動態(tài)平衡，保持安全有序生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

［1］周傳典，高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊，北京，冶金工業(yè)出版社，2005．368。

［2］周傳典，高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊，北京，冶金工業(yè)出版社，2005．390。

［3］張殿有，高爐冶煉操作技術(shù)（第二版），北京，冶金工業(yè)出版社，2010．106。