马钢大型高炉气流控制的探讨
摘要马钢2500m3高炉投产后，在高冶炼强度下气流难以控制，高炉稳定性不好，时常出现气流失常的状况。通过控制合理的操作炉型、采用合理的操作制度，并配合精料入炉，马钢大型高炉气流分布日趋合理，实现了高炉生产的高效、低耗。
关键词大高炉冶炼强度气流控制精料
1概述
马钢1994年4月25日第1座2500m3高炉投产，标志着大型高炉在马钢的诞生，同时一个崭新的课题—大型高炉的操作控制，也摆在马钢人面前。从开始的300m3高炉为主到2500m3高炉当家，经过马钢人的几年实践摸索，大型高炉的操作指标取得明显进步：利用系数从当初只有一点几攀升至2000年大年修后的2．0以上，冶炼强度0．8左右；2002年全年利用系数达2．269，冶炼强度0．886。2003年2号2500m3高炉投产后，15天即达产，1个月以后高炉利用系数基本稳定在2．3左右。
但是，大型高炉在高冶炼强度下气流控制的稳定性一直困绕着马钢人。在高冶炼强度下2座2 500 m3高炉经常会因为原燃料、操作等原因，每年总有2～3个月会出现炉况反复、气流失常的状况。为此，马钢一方面眼睛向内看，寻找自身工艺、控制的缺点和不足，及时改正和完善；另一方面向外学习国内外大型高炉高冶炼强度下气流控制方面的操作经验，结合自身特点，积极实践，形成自己一套大型高炉气流控制方法，并逐步完善。目前，马钢2座2500m3高炉冶强在0．9左右，高炉利用系数一直稳定在2．4
左右。
2合理的操作炉型是大型高炉气流稳定的前提
合理的操作炉型是高炉稳定布料矿焦平台，获得合理的气流分布的前提。马钢针对2座高炉不同的状况，采取不同的方法来获取合理的操作炉型。
(1)1号2500m3高炉采取更换烧损冷却壁，进行喷涂造衬，完善操作炉型。由于开炉前几年气流控制不力，高炉炉腹、炉腰部位冷却壁烧损严重，炉身上部砌砖也磨损脱落不少，整个高炉内型呈不规则形状，造成布料变形，出渣铁困难，给高炉提高冶炼强度和安全生产带来很大隐患。因此2000年底高炉进行了降料线，更换漏水冷却壁，喷涂造衬来完善炉型。随着操作炉型的合理化，高炉各项操作指标取得了突破(见表1)。
(2)全炉热负荷管理，建立对高炉热负荷的监控机制。全炉热负荷管理是马钢在总结冷却壁烧损的教训中，加强了对高炉热负荷的数据收集，控制基准研究，在发现高炉局部热负荷异常时，立即采取水量调节，相对应也可以采取布料调整等手段加以控制，保证炉内气流分布合理，维持热负荷在合适的范围内，防止局部过冷、过热引起炉墙结厚或冷却壁烧损。
1号2500m3高炉分别于2001年底电磁流量计测量和2002年9月人工量桶接水测算对高炉进行炉腹以上部位热负荷测定比较，结合炉体温度测量点，从中得出在不同冶炼条件下高炉热负荷的控制水平。
2号2500 m3高炉则从开炉伊始就注重基础数据的收集，每天定时采集炉体各部测温点温度和炉体水温差数据，建立数据管理模型图，寻找高炉合理的热负荷管理基准以及与此相对应的水量、水温控制标准，并指导炉内操作，为高炉控制合理的边缘和中心气流分布提供依据。目前这种方法已经推广到各个高炉，作为高炉日常管理依据。2005年初，为了处理因原燃料引起的高炉炉况失常，2号2500m3高炉根据高炉数据采集模型，对高炉炉墙状况作出相应的判断，为高炉炉况进程提出了合适的判断依据。炉况处理前后炉身水温差变化如图1所示，炉身温度的变化如图2所示。
3合理的操作制度是高炉气流控制的关键
大型高炉与高冶炼强度相对应的是高产量、高负荷、高风温和富氧大喷吹。如何控制好气流分布是高炉操作的关键。马钢在这方面做了很多工作，基本上可以总结为两个阶段：
(1)1号2500m3高炉2000年大年修以前。该阶段马钢大型高炉操作基本上处于摸索时期，冶炼强度低，逐步从中小型高炉操作到大型高炉操作理念的转变形成期。在气流控制上往往容易沿用小高炉操作习惯，操作参数稳定性不够，动作较频繁，这样很不利于大型高炉炉内气流形成和稳定。但在宝钢和鞍钢等早期拥有大型高炉的国内厂家的经验影响下，结合自身实际，马钢炼铁人正逐步形成自己的一套大型高炉操作理念。
(2)2000年1号2500m3高炉大年修至2005年上半年。在2000年底大年修以后高炉技术经济指标都上了一个大台阶，随着煤比、冶炼强度的提高，气流的稳定性成为高炉控制的主要矛盾。
马钢炼铁从高炉的基本操作制度入手，结合马钢2500m3高炉炉型特征(偏瘦长，HU／D在2．4左右)，在高冶炼强度下，焦层厚度逐渐减薄，高炉炉内压差较高，炉内料柱高度高，透气性变差，为获得倒“V”型软熔带，保证足够的中心和适当的边缘气流是稳定炉内操作的需要。从这些年的操作实践看，马钢大型高炉的操作基本是以发展中心抑制边缘为主。基于以上观点，操作上采取如下措施：①下部送风制度调节以逐年缩小风口面积为主，从初期0．34m2降到0．31 m2左右，实际风速从开始的250 m／s升到280 m／s，中心气流指数基本维持13以上；风口小套长度也从原来的550mm增加到625mm，以期获得良好的中心气流。②上部装料制度也以控制边缘发展中心为主，布料矩阵矿石和焦炭错一挡，矿石靠外。原先布料上矿石和焦炭最外挡以9、8挡错开(共1l挡，大数布料角度大，靠外环)，发展到2004年下半年，基本矿石已经用到的ll挡；并且原来的小粒烧(3～5mm)的使用也从当初单一的节约成本发展为用来控制气流，分两挡布在边缘。布料上也辅助靠内挡(比如3挡)适当增加焦量，活跃中心。③为了防止高冶炼强度、大喷吹情况下未燃煤粉恶化料柱透气性，高炉强化送风温度，在设备允许条件下，风温维持在1200~(：或更高；并辅以高富氧，富氧率尽可能达到3．0％以上。④为防止原燃料质量恶化透气性，要求矿石具有良好的还原性，Fe0含量不得小于7．0％；大高炉用焦炭CSR≥69％，CRI≤25％；还要控制矿焦粉末的入炉。
总之，这个时期马钢大型高炉在高冶炼强度下，气流控制主要是发展中心抑制边缘，虽然这与高煤比(100—160kg／t)的国内同类型高炉不一样，而且理论上在这样的煤比下应该是兼顾中心的同时，也应发展边缘(煤粉燃烧氢含量高，燃烧带更容易向中心扩展)，但马钢的实践却有些不同，也许与马钢高富氧，高炉偏瘦长以及炉腹角偏小易形成边缘气流有关。
不过，马钢高冶强下的这种气流控制虽然获得了高煤气利用率、高利用系数(在国内同内型高炉中处于前列)，但是，高炉在适应外界原燃料条件的变化能力上比较欠缺，容易气流失常(见表2)，所以怎样获得稳定气流控制仍需继续实践摸索。
4精料入炉是高炉气流稳定的基础
大型高炉对原燃料质量的要求高，要求入炉原燃料质量稳定性好、入炉含粉率低。马钢1号2500m3高炉投产初期，由于整个系统都是新设备，原燃料质量稳定性较差，烧结矿入炉含粉(<5mm)高达12％，焦炭含粉(<10mm)也高达5％，导致炉况经常失常。为此，马钢在精料入炉方面狠下工夫，通过实践和摸索自主开发了带自清理的动静筛条的筛网，同时形成了一套严格的槽下精料管理制度，并将高炉槽下的精料管理纳入厂里的经济责任制考核。通过攻关，目前高炉入炉烧结矿含粉(<5mm)基本稳定在3％，焦炭含粉(<10mm)不到1％，为高炉气流的稳定形成有力支撑。为缓解烧结压力，我们还对高炉小粒烧结矿回收系统进行了改造，实现了高炉筛下物中粒度在3～5 mm的烧结矿人炉，经过摸索，我们将小粒烧作为高炉气流调整的一种手段。
5结语
通过10余年的摸索和实践，马钢在大型高炉的气流控制上积累了一定的经验，但在炉况长周期高水平的稳定上还没有取得很好的经验。随着马钢新区2座4000m3高炉的投产，马钢在大型高炉气流控制方面需要探索的东西还很多，还需要借鉴国内大型高炉的控制理念，比如宝钢4000m3高炉长期煤比稳定在200kg/t以上的气流控制方法，并结合自身特点，摸索出一套适合自己的高冶炼强度下高炉气流控制方法。
马钢4号3200m3高炉开炉的实践经验
马钢4号3200m3高炉开炉的实践经验 2017-07-06 （伏明蒋裕聂长果） ●马钢通过合理选取送风参数，动态调节料制，匹配好送风参数，控制首炉铁出铁时间，控制充足的炉缸温度等一系列操作技术，为开炉达产创造了条件；采取快速降硅、富氧喷煤等强化冶炼手段，实现了开炉后指标的快速提升。 马钢4号3200m3高炉于2015年3月开工建设，2016年7月建成，设计炉容为3200m3，设32个风口、4个铁口，设计上采用适当矮胖的操作炉型、砖壁合一薄内衬结构。高炉炉底炉缸采用了陶瓷杯﹢碳砖炉底和炉缸结构，关键部位采用进口超微孔碳砖。冷却设备采用全冷却壁冷却结构、联合软水密闭循环冷却系统，热风系统采用3座卡鲁金顶燃式热风炉，煤气系统采用重力﹢旋风﹢全干法布袋除尘结合TRT 余压发电系统，双矩形平坦式出铁场和底滤法渣处理系统等。 本文对马钢4号高炉安全顺利开炉达产的实践进行了总结。马钢通过合理选取送风参数，动态调节料制，匹配好送风参数，控制首炉铁出铁时间，控制充足的炉缸温度等一系列操作技术，为开炉达产创造了条件；采取快速降硅、富氧喷煤等强化冶炼手段，实现了开炉后指标的快速提升。 开炉前准备工作 4号高炉是马钢首座3000m3级高炉，面对新工艺、新流程和新设备，开炉前，马钢组织编制了各岗位教材和岗位操作规程，并模拟事故状态制订了多个应急预案，对各岗位人员开展大量的理论培训和模拟实
操演练。同时，马钢对设备进行充分的单试、联试。热风炉、高炉烘炉方案和开炉方案结合本高炉特点，吸取其他高炉经验，注重操作性。 热风炉烘炉。4号高炉配套3座卡鲁金顶燃式热风炉，燃料采用低热值的高炉煤气；热风炉采用助燃空气、煤气双预热系统，设计风温≥1250℃。为此，马钢在制订烘炉方案时，不仅考虑了硅砖低温相变引起的体积膨胀对热风炉砌体稳定性的影响，而且为避免3座热风炉在烘炉后期同时需要大量焦炉煤气的问题，热风炉采用每间隔2.5天点火1座热风炉的方式，依次点燃1号、2号、3号热风炉。热风炉采用焦炉煤气烘炉，开始烘炉时间为2016年5月10日，6月18日烘炉结束，单座热风炉烘炉时间为34.5天。 高炉烘炉。高炉烘炉的目的是在低温区烘干热风总管、送风围管水分，逐步加热本体炉墙，去除本体水分，防止耐材急剧膨胀、变形；高温区烘干炉缸耐材水分，固化不定形耐材。4号高炉烘炉于2016年6月28日进行，用时288h（含气密性耐压试验），包括初始升温、低温保温、再升温、高温保温、降温凉炉等5个阶段，降温凉炉期间进行高炉气密性耐压试验。 热风炉、高炉检漏耐压试验。热风炉、高炉检漏耐压试验的目的，是检验施工质量及设计能力是否满足高炉正常生产时高压的要求。马钢于2016年6月18日对高炉送风系统进行了检漏耐压试验，方案充分考虑到热风炉混风室硅砖结构特点及冷风管系耐温要求。由于风机原因，
马钢基本资料
马钢股份 马鞍山钢铁股份有限公司前身为马鞍山钢铁公司，主要经营钢铁业务，包括炼铁、炼钢、轧钢整套系统的大型钢铁联合企业。马鞍山钢铁股份有限公司是在国有企业马鞍山钢铁公司基础上改组设立的一家股份有限公司，于1993年9月1日在中华人民共和国(“中国”) 安徽省马鞍山市注册成立，企业法人营业执照注册号为企股皖总字第000970号。 公司简况 马鞍山钢铁股份有限公司是在国有企业马鞍山钢铁公司(“原马钢”,现已更名为马钢(集团)控股有限公司) 基础上改组设立的一家股份有限公司,于1993年9月1日在中华人民共和国(“中国”) 安徽省马鞍山市注册成立,企业法人营业执照注册号为企股皖总字第000970号。公司总部位于中国安徽省马鞍山市红旗中路8号。公司所发行的人民币普通股A股及境外上市外资股H股股票, 已分别在上海证券交易所和香港联合交易所有限公司(“香港联交所”) 上市。公司原注册资本为人民币6,455,300,000元,股本总数645,530万股,其中国有发起人持有383,056万股,境内法人持有8,781万股,社会公众持有人民币普通股A股80,400万股、境外上市外资股H股173,293万股。公司股票面值为每股人民币1元。2007年4月2日,境内法人持有的8,781万股限售期届满,转为人民币普通股A 股。于2006年11月13日,公司发行可分离交易的可转换公司债券5,500万张,每张债券的认购人无偿获得本公司派发的23份认股权证,即认股权证总量为126,50 0万份。认股权证存续期限为自认股权证上市之日起24个月,每张权证可转换为人民币普通股A股一股。于2007年度,共计303,251,716份权证获行权,合计增加人民币普通股A股303,251,716股,行权价格为人民币3.33元。截至2007年12月31日,公司累计发行股本总数675,855万股,其中国有发起人持有383,056万股,社会公众持有人民币普通股A股119,506万股、境外上市外资股H股173,293万股,每股面值人民币1元。 2公司情况 股票代码600808 股票简称马钢股份
浅谈马钢新区高炉制粉喷吹系统
浅谈马钢新区高炉制粉喷吹系统 贺仁亮 高炉制粉喷吹系统是世界炼铁正在迅速发展的一项重大技术，其目的是在高炉冶炼技术中，扩大高炉燃料来源，从风口向高炉喷吹煤粉，以价格低的煤粉替代价格昂贵的冶金焦，改善高炉的操作条件；增加高炉的调剂手段；最终达到节焦增产的目的。我自2006年从马钢老区调入新区参加马钢新区建设一直都在从事高炉制粉喷吹的仪控安装，调试及维护工作。下面是我对马钢新区高炉制粉喷吹系统工艺的一些简单阐述。 一、制粉工艺简介 马钢新区高炉制粉系统采用中速磨加一级布袋收粉工艺，共设置3个制粉系列,全负压运行。用合格烟气作原煤干燥剂。原煤来自原煤场，经配煤、过滤大块和除铁后送至喷煤主厂房的三个原煤仓内，原煤仓贮存的原煤经原煤仓下设置的计量式给煤机均匀给入中速磨。干燥剂通过袋式收尘器后的排粉风机吸入系统。原煤在中速磨内同时进行磨细和干燥，粒度较大的粒煤在中速磨内循环磨碎，合格的煤粉沿上升管道进入气箱脉冲袋式收尘器被收集入灰斗，被分离后的含尘浓度小于50mg/Nm3的尾气通过排粉风机排入大气。灰斗中的煤粉由布袋收尘器落煤管通过叶轮排粉机、煤粉筛排入煤粉仓；煤粉仓下部钟阀、软连接与喷吹系统的喷吹罐相连。原煤中硬度较大的杂物如煤矸石等经中速磨排渣口排出。高浓度袋式收尘器为露天安装，脉冲用气为氮气。为防止结露，影响煤粉输送，收尘器在工作时须维持一定的温度（65℃～110℃）,因此，自中速磨出口至收尘器进口间的上升管道、收尘器本体外层都采取了保温措施。系统中中速磨入口、煤粉仓、收尘器出口设置了O 、CO浓度监控仪，当浓度达到设定报警值时，可采取充氮气 2 保护等措施。中速磨进出口、煤粉仓、收尘器出口设置了温度监控仪，当温度达到设定报警值时，可采取相应措施，确保系统安全。
马钢大型高炉气流控制的探讨
摘要马钢2500m3高炉投产后，在高冶炼强度下气流难以控制，高炉稳定性不好，时常出现气流失常的状况。通过控制合理的操作炉型、采用合理的操作制度，并配合精料入炉，马钢大型高炉气流分布日趋合理，实现了高炉生产的高效、低耗。 关键词大高炉冶炼强度气流控制精料 1概述 马钢1994年4月25日第1座2500m3高炉投产，标志着大型高炉在马钢的诞生，同时一个崭新的课题—大型高炉的操作控制，也摆在马钢人面前。从开始的300m3高炉为主到2500m3高炉当家，经过马钢人的几年实践摸索，大型高炉的操作指标取得明显进步：利用系数从当初只有一点几攀升至2000年大年修后的2．0以上，冶炼强度0．8左右；2002年全年利用系数达2．269，冶炼强度0．886。2003年2号2500m3高炉投产后，15天即达产，1个月以后高炉利用系数基本稳定在2．3左右。 但是，大型高炉在高冶炼强度下气流控制的稳定性一直困绕着马钢人。在高冶炼强度下2座2 500 m3高炉经常会因为原燃料、操作等原因，每年总有2～3个月会出现炉况反复、气流失常的状况。为此，马钢一方面眼睛向内看，寻找自身工艺、控制的缺点和不足，及时改正和完善；另一方面向外学习国内外大型高炉高冶炼强度下气流控制方面的操作经验，结合自身特点，积极实践，形成自己一套大型高炉气流控制方法，并逐步完善。目前，马钢2座2500m3高炉冶强在0．9左右，高炉利用系数一直稳定在2．4 左右。 2合理的操作炉型是大型高炉气流稳定的前提 合理的操作炉型是高炉稳定布料矿焦平台，获得合理的气流分布的前提。马钢针对2座高炉不同的状况，采取不同的方法来获取合理的操作炉型。 (1)1号2500m3高炉采取更换烧损冷却壁，进行喷涂造衬，完善操作炉型。由于开炉前几年气流控制不力，高炉炉腹、炉腰部位冷却壁烧损严重，炉身上部砌砖也磨损脱落不少，整个高炉内型呈不规则形状，造成布料变形，出渣铁困难，给高炉提高冶炼强度和安全生产带来很大隐患。因此2000年底高炉进行了降料线，更换漏水冷却壁，喷涂造衬来完善炉型。随着操作炉型的合理化，高炉各项操作指标取得了突破(见表1)。