宋繼軍 宋小龍 劉暢
（首鋼通鋼煉鐵事業(yè)部三號高爐）
摘 要：通鋼三號高爐2023年1月9日更換爐頂布料溜槽，溜槽由原光面布料溜槽更換為料磨料式溜槽，溜槽模式更改后高爐出現(xiàn)十字測溫煤氣溫度分布逐漸發(fā)生變化，一、二環(huán)煤氣溫度降低，三、四、五、六環(huán)溫度升高，通過上部料制多次調(diào)整，沒有達到預期效果，并且4、5月份爐況開始出現(xiàn)頻繁塌尺現(xiàn)象，導致操作參數(shù)難易強化提升，產(chǎn)量指標明顯下滑，6月12日更換為原光面模式溜槽，十字測溫溫度分布回歸正常，高爐各項指標及產(chǎn)量迅速提升。
關鍵詞：高爐；溜槽；煤氣分布；爐況調(diào)整；風量；產(chǎn)量；燃料比
通鋼三號高爐（2680m³，2014年投產(chǎn)，并罐式爐頂）2022年6月-7月停爐檢修，8月23日開爐后通過操作制度的優(yōu)化、操作參數(shù)強化，高爐各項操作參數(shù)、技術指標突飛猛進，生鐵產(chǎn)量頻頻打破紀錄。2022年10月高爐利用系數(shù)達到2.38t/（m³·d），11月高爐利用系數(shù)達到2.41t/（m³·d），高爐礦批達到66噸，焦炭負荷達到4.78t/t，熱風溫度最高達到1255℃，爐頂壓力最高達到227kPa，在風量、頂壓、產(chǎn)量、礦批四項指標參數(shù)創(chuàng)造歷史新記錄。2023年1月9日計劃檢修更換爐頂布料溜槽，溜槽形式由光面溜槽改為料磨料溜槽。更換溜槽后爐況穩(wěn)順狀態(tài)逐步變差，各項技術指標也是逐步下滑，對上部料制、下部送風制度進行調(diào)整，收效甚微，直至6月12日重新?lián)Q回原光面形式溜槽，高爐各項技術指標才得以逐步提升。溜槽結構形式如圖1所示。
1 料磨料式新溜槽上線后爐況變化情況
1.1新溜槽上線前后煤氣流分布變化情況
2023年1月9日更換溜槽后高爐煤氣流分布逐步發(fā)生變化，邊緣溫度明顯下降，邊緣流由之前0.70下降至0.60，次中心、中心溫度升高明顯，中心流3.50上升至4.30，爐頂溫度逐步升高，隨著時間的推移，爐內(nèi)壓量關系趨緊，高爐逐步退礦批、退負荷，氣流分布不合理趨勢更為突出，3月份開始出現(xiàn)探尺頻繁塌尺現(xiàn)象。
1.2新溜槽上線前后風量變化情況
更換溜槽前高爐入爐風量4880-4900m³/min，指數(shù)29，壓量關系相對寬松，各項強化參數(shù)處于優(yōu)化強化狀態(tài)，富氧率3.55%、頂壓227kPa、風溫1250℃、礦批63-65噸。更換溜槽后，壓量關系逐漸緊張，風量逐漸出現(xiàn)萎縮跡象，為保全風量，采取退礦重、負荷，調(diào)料制，降低風溫、富氧的使用，風量難以維持。
1.3新溜槽上線前后產(chǎn)量、燃料比變化情況
2023年1月9日更換溜槽前煤氣流分布合理，高爐參數(shù)強化，高爐產(chǎn)量維持在6250-6350噸，燃料比560-565kg/t。更換溜槽后，邊緣氣流顯重，風量逐步萎縮，高爐產(chǎn)量也逐步下滑至5600噸，特別是4、5月份風量難加，燃料比處于較高水平，產(chǎn)量下滑幅度較大。
2料磨料式新溜槽上線后爐況調(diào)整情況
2.1上部裝料制度調(diào)整情況
23年1月9日更換溜槽前裝料制度為
1月9日更換溜槽后，為應對新溜槽縮小布料角度，料制調(diào)整為
1月24日邊緣流由0.70下降至0.59，為疏導邊緣氣流，高爐繼續(xù)縮小布料角度，也曾將邊緣增加一圈焦
調(diào)整后對緩解邊緣氣流偏重現(xiàn)象效果不明顯，4、5月份高爐出現(xiàn)頻繁塌尺，為解決塌尺，繼續(xù)疏導邊緣氣流，5月30日調(diào)整料制為
6月1日進一步縮小布料角度，料制調(diào)整為
維持順行可以，但指標下滑明顯。
2.2下部送風制度調(diào)整情況
1月份至2月份高爐壓量關系逐步趨緊，風量萎縮，壓差由168kPa上升至173kPa,2月13日為緩解壓差將風口面積由0.3365m²擴大至0.3375m²，4月份按生產(chǎn)經(jīng)營計劃控制產(chǎn)量5600噸，采取控制氧量由12000m³/h控制到5000m³/h，3月31日下部配合堵1個風口，促進中心氣流發(fā)展，提高高爐接受風量及增強抵抗原燃料變化能力，堵風口后爐況出現(xiàn)頻繁塌尺現(xiàn)象，導致操作參數(shù)難易強化提升，風量由4850-4900m³/min下滑至4500-4600m³/min，日產(chǎn)量由6200噸下滑至5500噸，4月12日全開風口工作，塌尺仍未緩解，并且風口套破損頻繁，5月22日、29日休風2次更換9個風口小套。由于風量小、產(chǎn)量低、風口破損頻，5月29日-6月3日堵風口恢復爐況，提高爐缸活躍度，促進爐缸工作狀態(tài)。
2.3礦批負荷調(diào)整情況
更換溜槽前礦批重受焦炭指標波動影響，礦批重由65噸退至62噸，采取以擴大礦批重，提升煤氣利用。更換溜槽后受氣流影響，礦批重始終未恢復到位，操作上采取縮小礦批重，提高焦炭負荷方式提高煤氣利用，4-5月份焦負荷最高加到4.62t/t，礦批重最小退至55噸，隨著時間的延長，氣流變化越明顯，礦批退小后邊緣煤氣流偏重現(xiàn)象也未得到緩解，壓量關系仍處于緊張局面。
3主要經(jīng)驗教訓3.1對爐頂布料溜槽結構形式的認知
2023年1月9日計劃檢修更換溜槽，改變溜槽內(nèi)表面結構模式由光面溜槽改變?yōu)榱夏チ鲜搅锊?，對新溜槽?nèi)表面結構形式改變對爐頂布料影響程度，認知重視程度不夠。一般布料溜槽內(nèi)部結構形式有三種：一是料磨料式（積窩式）溜槽、二是光面布料溜槽、三是二者合一，采用裝配式結構溜槽，但是不論哪種溜槽，溜槽出口必須要有足夠的平滑長度，以保證爐料順著溜槽圓柱母線流出，此次采用的溜槽缺陷就在于溜槽出口處沒有平滑長度，爐料特別是焦炭未達到溜槽出口處就濺落出許多[1]。
3.2加強煤氣流變化的判斷
十字測溫趨勢變化明顯，1-3月份更換新溜槽時間短，并且當時礦批重、風量較大，煤氣流變化顯現(xiàn)不明顯，隨時間延長、壓量關系不適應，礦批、負荷退小，十字測溫一環(huán)、二環(huán)溫度降低，三、四、五、六環(huán)溫度升高，煤氣流變化逐步凸顯，4-5月份出現(xiàn)頻繁塌料，塌料是煤氣流分布與爐料透氣性不適應的結果，煤氣流分布不合理而塌料有兩種情況[2]：一種是邊緣氣流過分發(fā)展、中心煤氣流過弱形成塌料；另一種是中心氣流過分發(fā)展，邊緣不足形成塌料。此高爐塌料近似后者又有區(qū)別于后者，塌料料線塌落深度淺，一般探尺塌落0.3-0.5m,對爐溫、風壓影響較小，風量大塌尺頻率也增大。
3.4爐頂布料溜槽結構形式改變必須進行料面測試
針對布料溜槽模式的改變、爐頂氣密箱更換等關鍵設備的更換改變，必須進行料流軌跡測試及料面形狀激光掃描測試，重新定位布料角度、落點、碰撞點，重新確定布料矩陣，否則氣流變化，在線摸索調(diào)整氣流是延長的過程，對高爐經(jīng)濟指標影響損失較大。
3.5及早判斷問題，盡早處理，減少指標損失
當十字測溫徑向溫度變化趨勢明顯，且小幅調(diào)整布料角度效果不明顯，可以考慮布料溜槽結構問題或布料角度問題。
4.參考文獻
[1] 劉云彩.高爐布料規(guī)律.北京：冶金工業(yè)出版社，2005
[2] 朱仁良.寶鋼大型高爐操作與管理.北京：冶金工業(yè)出版社，2015:15-20