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唐钢3200m 3高炉强化冶炼实践

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2024年5月31日发(作者:金晓露)

总第199期 

2012年第7期 

河北冶全 

HEBEI METALLUILGY 

Tota1 NO.199 

2012,Number 7 

唐钢3 200 m3高炉强化冶炼实践 

孟喜平,米舰君,齐俊茹 

(河北钢铁集团唐钢公司炼铁厂,河北唐山063020) 

摘要:唐钢4#高炉(容积3 200 m )通过抓原燃料质量、优化上下部制度、合理控制操作炉型,充分利用 

风温和富氧的优势,提高喷煤比、降低焦比,形成了较为完善的高强度冶炼措施,高炉指标稳步提升,高 

炉利用系数最高突破2.5 t/(m ・d),实现了长期稳定高效生产和节能降耗。 

关键词:高炉;强化冶炼;实践 

中图分类号:TF538 文献标识码:B 文章编号:1006—5008(2012)07—0030—03 

PRACTICE OF STRENGTHENING SMELT G 

3 200 m’BLA

ST FURNACE OF TANG STEEL 

Meng Xiping,Mi Jianjun,Qi Junru 

(Ironworks,Tangshan Iron and Steel Company,Hebei Iron and Steel Group,Tangshan,Hebei,063020) 

Abstract:In 4#blast furnace of Tang Stee1.a relative perfect high—strength smelting system is built with 

measures:guaranteeing quality of raw and fuel materials,optimizing upper and lower parts system,reasona— 

bly controlling operation profile,fully utilizing the superiority of blowing temperature and rich oxygen,rai— 

sing coal injection ratio,reducing coke rate.The blast furnace indexes get steadily raised,the highest utiliza— 

tion coefficient of blast furnace is over 2.5 t/(m ・d),a long—time steady high—efficiency production 

and energy—saving and consumption—reducing all realized. 

Key Words:blast furnace;strengthening smelting;practice 

1 前言 

表1 4#高炉的主要技术指标 

Tab.1 Main technical indexes of 4#blast fumace 

唐钢炼铁厂4#高炉(3 200 m )自2007年9月 

8 Et投产以来,通过不断摸索上部装料制度,调整下 

部送风制度。加强原燃料质量管理、重视操作炉型 

稳定等措施,保证了高炉的长期稳定顺行,提高了应 

对原燃料波动的能力,形成了系统的高强度冶炼措 

施,实现了高炉高产、优质、低耗的目标。 

2 操作制度的选择与调整 

选择合理的操作制度是高炉操作的首要任务。 

合理的操作制度既能保证炉料下降顺畅、煤气流的 

分布合理、炉缸工作活跃、热量充足、造渣过程稳定, 

又能促使高炉稳定顺行,获得良好的经济技术指标, 

达到强化冶炼的效果。2008年以来,4#高炉的主要 

2.1 装料制度的调整 

技术指标见表1。 装料制度的调整是高炉日常操作中稳定炉况的 

重要手段,原燃料的质量变化、气候变化以及炉顶布 

料溜槽更换等都可能造成炉料下降和煤气流分布的 

不适应。根据各种操作参数的改变,相应调整布料 

收稿日期:2012—04—16 

作者简介:孟喜平(1981一),男,助理工程师,2006年毕业于内蒙古 

科技大学钢铁冶金专业,现在河北钢铁集团唐钢炼铁厂从事炼铁工 

作,Email:mxp2002@sina.eom 

30 

角度、圈数、料线、批重等,以保证高炉稳定顺行,提 

高煤气利用率,降低燃料消耗。4#高炉开炉初期,采 

取疏松边缘的装料制度,并采用大小矿分级入炉。 

河北冶金 2012年第7期 

但在疏松边缘的过程中,开始时出现边缘频繁串气 

现象,炉况稳定性比较差,燃料消耗高,十字测温边 

理的中心加焦量,确保倒V形软熔带的稳定存在, 

提高炉缸透气性和透液性。经过一系列的调整,焦 

炭平台外移,形成边缘平坦、中心漏斗的料面形状。 

实践证明,这种装料制度可适当增大焦窗面积,减少 

缘及中心第二、三点温度较高,冷却壁壁体温度波动 

大的现象。从2008年1月份开始料制调整方向变 

为抑制边缘、开放中心,矿焦角同抬角度,矿焦同档, 

矿焦界面效应,有利于形成稳定的边缘、中心两股气 

流;降低煤气阻损,改善料柱透气性,减少炉墙热损 

失,增加炉缸蓄热能力,提高煤气利用率,有利于降 

低综合焦比。料制调整过程见表2。 

同时取消大小矿分级入炉。具体操作是:一方面适 

当控制边缘气流,确保中心煤气流通畅,并辅以大矿 

批来稳定两股气流,矿批由65 t逐步提高到92 t,同 

时将料线由1.5 m降低到1.8 m;另一方面控制合 

表2 4#高炉料制调整过程及效果 

Tab.2 Process and effect of charge system adjusting for 4#blast furnace 

2009年1月21 Et定修更换了布料溜槽,从布 

料溜槽的磨损情况看,边缘磨损严重。根据实测布 

料落点,料面中心呈馒头状。为进一步压边开中心, 

对布料角度进行了调整。从3月份开始调整下部送 

风制度,逐步加长风口,缩小风口面积,强制吹透中 

心,装料制度也相应调整,减小了边缘矿圈,适当放 

特点,在软熔过程中由于焦丁的存在可以避免矿层 

的板结,有利于改善矿层透气性。同时由于焦丁比 

表面积大,更有利于碳素的燃烧。由于高炉软熔带 

是高炉内压差损失最大的部位,当炉料开始软化时, 

随着体积的收缩孔隙度不断下降,煤气通过时阻损 

急剧上升。矿批中混装焦丁和大焦后,改变了原来 

矿石软熔层不易透气的局面,起到了增大“焦窗”的 

作用,使得软熔带压差降低,煤气流分布得到改善, 

边缘。到4月份风口调整到位,为适应下部送风制 

度吹透中心相匹配,5月初逐步缩小矿角,料制调整 

基本到位。高炉壁体温度波动较小,中心及边缘煤 

气流匹配合理,料制调整到位。经过这几次调整,人 

炉矿批基本稳定在92 t,高炉逐渐形成了适当抑制 

边缘、开放中心、大矿批、大角差的装料制度,规整更 

煤气利用率提高,同时由于矿石与焦丁充分接触还 

有利于传热、传质和化学反应的进行。2011年初4# 

高炉除矿批中混装焦丁外,开始尝试同时混装部分 

大焦,经实践证明冶炼效果很明显,煤气利用比 

2010年提高了1%,综合焦比水平在目前原燃料条 

合理的炉型,煤气分布合理,渣皮脱落次数减少,冷 

却壁温度基本稳定,减少了渣皮脱落对炉缸热状态 

的影响,为炉缸的均匀活跃创造了必要条件。 

在料制调整过程中不断摸索矿批中混装焦丁和 

大焦的比例,利用焦丁粒级与烧结矿粒级相接近的 

件(尤其是焦炭质量不断恶化的前提下)仍保持比 

2010年下降的趋势,增强了炉况应对外部条件波动 

的能力。表3为矿批中加入不同焦丁量和大焦时, 

高炉透气性以及煤气利用率的改善情况。 

31 

总第199期 

表3 4#高炉透气性指数及煤气利用随焦丁比的变化 

Tab.3 Change of permeability and gas utilization index of 4样blast furnace along with coke nut ratio 

2.2送风制度的调整 

目前风口长度的实际分布为550 mm×28+520 mm 

送风制度的主要作用是保持适宜的风速和鼓风 

×4。经过调整后使得回旋区深度合适,原始煤气流 

动能以及理论燃烧温度,使初始煤气流分布合理,炉 

缸工作均匀活跃,热量充沛稳定。控制方式为选用 

合适的风口面积、风量、风温、湿分、喷吹量、富氧率 

等参数,并根据炉况变化对这些参数进行调节,以达 

到炉况稳定和煤气利用改善的目的。4}}高炉共有 

32个风口,炉缸直径大,中心不易吹透,且随着高炉 

冶强、喷煤量提高后炉腹煤气量和未燃煤粉增多,风 

口回旋区发生较大变化,料柱的透气性变差。在生 

产过程中,高炉利用休风机会采取逐步缩小风口面 

积的措施吹透中心,力争风口直径和长度在圆周方 

向上均匀,提高鼓风动能,保证炉缸活跃。开炉以来 

不断摸索实践认为:大高炉由于炉缸直径大,在相同 

风量情况下,必须要靠缩小风口面积提高风速,增加 

鼓风动能来强制吹透中心,减小炉缸中心死焦堆体 

积,解决中心死焦堆渣铁滞留率高的问题。上述措 

施有利于提高炉缸中心热量,从而改善整个炉缸的 

热交换条件,提高炉缸的蓄热能力。 

2009年风口最初布局为直径130 mm×22+ 

140 mm×10,风口面积为0.446 0 m 。为适应原燃 

料质量变化,调整煤气分布,通过4次定修机会调整 

风口面积,即3月21日风口缩小面积为0.44l 7 

m ,4月26日继续缩小为0.433 2 m ,10月26 Et 

风口面积调整为0.437 5 m ,11月14日风口直径调 

整为130 mm×25+140 mm×7,风口面积调整为 

0.439 6 in ,同时风速也提高到250 m/s,鼓风动能 

由1月份的140 kJ/s提高到160 kJ/s。通过数次调 

整风口来看,炉况反映良好,炉缸中心逐渐吹透,蓄 

热能力大大提高,从根本上解决了开炉以来炉缸渣 

铁物理热不足的问题,保证了炉前渣、铁正常排放, 

同时冷却壁温度波动变小。风口长度1~4月份为 

550 mm×22+520 mm×10,根据休风后查看风口 

的破损状态,参考炉前铁口状况、冷却壁温度分布以 

及原燃料的质量,于5月25日、6月25 Et、8月29 

日、10月26 Et 4次定修机会对风口长度进行调整, 

32 

分布合理,炉缸圆周工作均匀活跃,热量充足,为高 

炉强化冶炼创造了重要条件。调整后,从高炉各项 

参数看,高炉稳定顺行,冷却壁及炉墙温度波动较 

小,风口寿命达到了预期效果,适应当前的高炉炉 

况。送风制度的调整也提高了炉缸热交换能力,为高 

炉加风提高富氧率提供了条件,高炉可接受6 500~ 

6 600 1TI /min大风量,富氧流18 000~19 000 m /h。 

经过不断的摸索和调整使风口前回旋区深度更加合 

适,原始煤气流分布较合理,炉缸圆周工作均匀活 

跃,热量充足,保证了高炉的稳定顺行,为降低焦比 

创造了重要条件。 

3 加强原燃料的质量管理 

精料是高炉强化冶炼的基础,精料技术水平的 

提高是高炉强化冶炼最重要的保证。4#高炉自开炉 

伊始,入炉料结构为本厂烧结矿+外矿+球团组成, 

焦炭为外购焦炭+自产焦炭,焦炭种类多、热强度和 

灰分波动较大,对稳定炉况不利。为及时应对炉料, 

4#高炉积极与生产协作单位及有关科室进行信息交 

流与沟通,提前了解各入炉料的实际质量,对质量较 

差的烧结矿、焦炭采取分仓装料、少量搭配入炉的措 

施,将原燃料质量异常波动对炉况的影响降至最低。 

高喷煤比是大型高炉降低成本的有效手段,随 

着煤比的提高入炉焦比逐步降低,因此人炉焦炭的 

质量变得尤为重要。高炉在加强焦炭冷态强度检测 

的同时,也加强了进厂焦炭高温性能反应性CRI和 

反应后强度CSR的检测,尽量避免劣质焦炭人炉。 

炼铁厂通过对进厂原料严格把关,提高自产精矿粉 

的品位并配加品位较高的进口矿粉,使烧结矿品位 

稳定在一定范围之内,同时尽量保证球团矿厂家固 

定,使入炉矿石的综合品位保持在59%左右,渣铁 

比稳定在300 kg/t以下,减少了因铁矿石综合人炉 

品位波动对高炉冶炼的影响,稳定了高炉造渣量,为 

降低入炉焦比打下了基础。 

(下转第15页) 

2024年5月31日发(作者:金晓露)

总第199期 

2012年第7期 

河北冶全 

HEBEI METALLUILGY 

Tota1 NO.199 

2012,Number 7 

唐钢3 200 m3高炉强化冶炼实践 

孟喜平,米舰君,齐俊茹 

(河北钢铁集团唐钢公司炼铁厂,河北唐山063020) 

摘要:唐钢4#高炉(容积3 200 m )通过抓原燃料质量、优化上下部制度、合理控制操作炉型,充分利用 

风温和富氧的优势,提高喷煤比、降低焦比,形成了较为完善的高强度冶炼措施,高炉指标稳步提升,高 

炉利用系数最高突破2.5 t/(m ・d),实现了长期稳定高效生产和节能降耗。 

关键词:高炉;强化冶炼;实践 

中图分类号:TF538 文献标识码:B 文章编号:1006—5008(2012)07—0030—03 

PRACTICE OF STRENGTHENING SMELT G 

3 200 m’BLA

ST FURNACE OF TANG STEEL 

Meng Xiping,Mi Jianjun,Qi Junru 

(Ironworks,Tangshan Iron and Steel Company,Hebei Iron and Steel Group,Tangshan,Hebei,063020) 

Abstract:In 4#blast furnace of Tang Stee1.a relative perfect high—strength smelting system is built with 

measures:guaranteeing quality of raw and fuel materials,optimizing upper and lower parts system,reasona— 

bly controlling operation profile,fully utilizing the superiority of blowing temperature and rich oxygen,rai— 

sing coal injection ratio,reducing coke rate.The blast furnace indexes get steadily raised,the highest utiliza— 

tion coefficient of blast furnace is over 2.5 t/(m ・d),a long—time steady high—efficiency production 

and energy—saving and consumption—reducing all realized. 

Key Words:blast furnace;strengthening smelting;practice 

1 前言 

表1 4#高炉的主要技术指标 

Tab.1 Main technical indexes of 4#blast fumace 

唐钢炼铁厂4#高炉(3 200 m )自2007年9月 

8 Et投产以来,通过不断摸索上部装料制度,调整下 

部送风制度。加强原燃料质量管理、重视操作炉型 

稳定等措施,保证了高炉的长期稳定顺行,提高了应 

对原燃料波动的能力,形成了系统的高强度冶炼措 

施,实现了高炉高产、优质、低耗的目标。 

2 操作制度的选择与调整 

选择合理的操作制度是高炉操作的首要任务。 

合理的操作制度既能保证炉料下降顺畅、煤气流的 

分布合理、炉缸工作活跃、热量充足、造渣过程稳定, 

又能促使高炉稳定顺行,获得良好的经济技术指标, 

达到强化冶炼的效果。2008年以来,4#高炉的主要 

2.1 装料制度的调整 

技术指标见表1。 装料制度的调整是高炉日常操作中稳定炉况的 

重要手段,原燃料的质量变化、气候变化以及炉顶布 

料溜槽更换等都可能造成炉料下降和煤气流分布的 

不适应。根据各种操作参数的改变,相应调整布料 

收稿日期:2012—04—16 

作者简介:孟喜平(1981一),男,助理工程师,2006年毕业于内蒙古 

科技大学钢铁冶金专业,现在河北钢铁集团唐钢炼铁厂从事炼铁工 

作,Email:mxp2002@sina.eom 

30 

角度、圈数、料线、批重等,以保证高炉稳定顺行,提 

高煤气利用率,降低燃料消耗。4#高炉开炉初期,采 

取疏松边缘的装料制度,并采用大小矿分级入炉。 

河北冶金 2012年第7期 

但在疏松边缘的过程中,开始时出现边缘频繁串气 

现象,炉况稳定性比较差,燃料消耗高,十字测温边 

理的中心加焦量,确保倒V形软熔带的稳定存在, 

提高炉缸透气性和透液性。经过一系列的调整,焦 

炭平台外移,形成边缘平坦、中心漏斗的料面形状。 

实践证明,这种装料制度可适当增大焦窗面积,减少 

缘及中心第二、三点温度较高,冷却壁壁体温度波动 

大的现象。从2008年1月份开始料制调整方向变 

为抑制边缘、开放中心,矿焦角同抬角度,矿焦同档, 

矿焦界面效应,有利于形成稳定的边缘、中心两股气 

流;降低煤气阻损,改善料柱透气性,减少炉墙热损 

失,增加炉缸蓄热能力,提高煤气利用率,有利于降 

低综合焦比。料制调整过程见表2。 

同时取消大小矿分级入炉。具体操作是:一方面适 

当控制边缘气流,确保中心煤气流通畅,并辅以大矿 

批来稳定两股气流,矿批由65 t逐步提高到92 t,同 

时将料线由1.5 m降低到1.8 m;另一方面控制合 

表2 4#高炉料制调整过程及效果 

Tab.2 Process and effect of charge system adjusting for 4#blast furnace 

2009年1月21 Et定修更换了布料溜槽,从布 

料溜槽的磨损情况看,边缘磨损严重。根据实测布 

料落点,料面中心呈馒头状。为进一步压边开中心, 

对布料角度进行了调整。从3月份开始调整下部送 

风制度,逐步加长风口,缩小风口面积,强制吹透中 

心,装料制度也相应调整,减小了边缘矿圈,适当放 

特点,在软熔过程中由于焦丁的存在可以避免矿层 

的板结,有利于改善矿层透气性。同时由于焦丁比 

表面积大,更有利于碳素的燃烧。由于高炉软熔带 

是高炉内压差损失最大的部位,当炉料开始软化时, 

随着体积的收缩孔隙度不断下降,煤气通过时阻损 

急剧上升。矿批中混装焦丁和大焦后,改变了原来 

矿石软熔层不易透气的局面,起到了增大“焦窗”的 

作用,使得软熔带压差降低,煤气流分布得到改善, 

边缘。到4月份风口调整到位,为适应下部送风制 

度吹透中心相匹配,5月初逐步缩小矿角,料制调整 

基本到位。高炉壁体温度波动较小,中心及边缘煤 

气流匹配合理,料制调整到位。经过这几次调整,人 

炉矿批基本稳定在92 t,高炉逐渐形成了适当抑制 

边缘、开放中心、大矿批、大角差的装料制度,规整更 

煤气利用率提高,同时由于矿石与焦丁充分接触还 

有利于传热、传质和化学反应的进行。2011年初4# 

高炉除矿批中混装焦丁外,开始尝试同时混装部分 

大焦,经实践证明冶炼效果很明显,煤气利用比 

2010年提高了1%,综合焦比水平在目前原燃料条 

合理的炉型,煤气分布合理,渣皮脱落次数减少,冷 

却壁温度基本稳定,减少了渣皮脱落对炉缸热状态 

的影响,为炉缸的均匀活跃创造了必要条件。 

在料制调整过程中不断摸索矿批中混装焦丁和 

大焦的比例,利用焦丁粒级与烧结矿粒级相接近的 

件(尤其是焦炭质量不断恶化的前提下)仍保持比 

2010年下降的趋势,增强了炉况应对外部条件波动 

的能力。表3为矿批中加入不同焦丁量和大焦时, 

高炉透气性以及煤气利用率的改善情况。 

31 

总第199期 

表3 4#高炉透气性指数及煤气利用随焦丁比的变化 

Tab.3 Change of permeability and gas utilization index of 4样blast furnace along with coke nut ratio 

2.2送风制度的调整 

目前风口长度的实际分布为550 mm×28+520 mm 

送风制度的主要作用是保持适宜的风速和鼓风 

×4。经过调整后使得回旋区深度合适,原始煤气流 

动能以及理论燃烧温度,使初始煤气流分布合理,炉 

缸工作均匀活跃,热量充沛稳定。控制方式为选用 

合适的风口面积、风量、风温、湿分、喷吹量、富氧率 

等参数,并根据炉况变化对这些参数进行调节,以达 

到炉况稳定和煤气利用改善的目的。4}}高炉共有 

32个风口,炉缸直径大,中心不易吹透,且随着高炉 

冶强、喷煤量提高后炉腹煤气量和未燃煤粉增多,风 

口回旋区发生较大变化,料柱的透气性变差。在生 

产过程中,高炉利用休风机会采取逐步缩小风口面 

积的措施吹透中心,力争风口直径和长度在圆周方 

向上均匀,提高鼓风动能,保证炉缸活跃。开炉以来 

不断摸索实践认为:大高炉由于炉缸直径大,在相同 

风量情况下,必须要靠缩小风口面积提高风速,增加 

鼓风动能来强制吹透中心,减小炉缸中心死焦堆体 

积,解决中心死焦堆渣铁滞留率高的问题。上述措 

施有利于提高炉缸中心热量,从而改善整个炉缸的 

热交换条件,提高炉缸的蓄热能力。 

2009年风口最初布局为直径130 mm×22+ 

140 mm×10,风口面积为0.446 0 m 。为适应原燃 

料质量变化,调整煤气分布,通过4次定修机会调整 

风口面积,即3月21日风口缩小面积为0.44l 7 

m ,4月26日继续缩小为0.433 2 m ,10月26 Et 

风口面积调整为0.437 5 m ,11月14日风口直径调 

整为130 mm×25+140 mm×7,风口面积调整为 

0.439 6 in ,同时风速也提高到250 m/s,鼓风动能 

由1月份的140 kJ/s提高到160 kJ/s。通过数次调 

整风口来看,炉况反映良好,炉缸中心逐渐吹透,蓄 

热能力大大提高,从根本上解决了开炉以来炉缸渣 

铁物理热不足的问题,保证了炉前渣、铁正常排放, 

同时冷却壁温度波动变小。风口长度1~4月份为 

550 mm×22+520 mm×10,根据休风后查看风口 

的破损状态,参考炉前铁口状况、冷却壁温度分布以 

及原燃料的质量,于5月25日、6月25 Et、8月29 

日、10月26 Et 4次定修机会对风口长度进行调整, 

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分布合理,炉缸圆周工作均匀活跃,热量充足,为高 

炉强化冶炼创造了重要条件。调整后,从高炉各项 

参数看,高炉稳定顺行,冷却壁及炉墙温度波动较 

小,风口寿命达到了预期效果,适应当前的高炉炉 

况。送风制度的调整也提高了炉缸热交换能力,为高 

炉加风提高富氧率提供了条件,高炉可接受6 500~ 

6 600 1TI /min大风量,富氧流18 000~19 000 m /h。 

经过不断的摸索和调整使风口前回旋区深度更加合 

适,原始煤气流分布较合理,炉缸圆周工作均匀活 

跃,热量充足,保证了高炉的稳定顺行,为降低焦比 

创造了重要条件。 

3 加强原燃料的质量管理 

精料是高炉强化冶炼的基础,精料技术水平的 

提高是高炉强化冶炼最重要的保证。4#高炉自开炉 

伊始,入炉料结构为本厂烧结矿+外矿+球团组成, 

焦炭为外购焦炭+自产焦炭,焦炭种类多、热强度和 

灰分波动较大,对稳定炉况不利。为及时应对炉料, 

4#高炉积极与生产协作单位及有关科室进行信息交 

流与沟通,提前了解各入炉料的实际质量,对质量较 

差的烧结矿、焦炭采取分仓装料、少量搭配入炉的措 

施,将原燃料质量异常波动对炉况的影响降至最低。 

高喷煤比是大型高炉降低成本的有效手段,随 

着煤比的提高入炉焦比逐步降低,因此人炉焦炭的 

质量变得尤为重要。高炉在加强焦炭冷态强度检测 

的同时,也加强了进厂焦炭高温性能反应性CRI和 

反应后强度CSR的检测,尽量避免劣质焦炭人炉。 

炼铁厂通过对进厂原料严格把关,提高自产精矿粉 

的品位并配加品位较高的进口矿粉,使烧结矿品位 

稳定在一定范围之内,同时尽量保证球团矿厂家固 

定,使入炉矿石的综合品位保持在59%左右,渣铁 

比稳定在300 kg/t以下,减少了因铁矿石综合人炉 

品位波动对高炉冶炼的影响,稳定了高炉造渣量,为 

降低入炉焦比打下了基础。 

(下转第15页) 

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