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带你多挣几个亿？高炉鼓风制度优化

2023-10-02 05:29:32 200

每到秋冬季节，北京都会刮大风。我们知道风的最终来源是太阳能。但是你知道吗？高炉鼓风以及顶压回收的能量都来自于风机。作为高炉四大操作制度之中最为核心的部分，高炉鼓风制度对于高炉的影响是全方面的。不同的高炉在风机的大小、炉况的调整以及异常炉况的处理等方面都与高炉鼓风制度有紧密的关系。我们今天就来说一说高

每到秋冬季节，北京都会刮大风。

我们知道风的最终来源是太阳能。但是你知道吗？高炉鼓风以及顶压回收的能量都来自于风机。

作为高炉四大操作制度之中最为核心的部分，高炉鼓风制度对于高炉的影响是全方面的。不同的高炉在风机的大小、炉况的调整以及异常炉况的处理等方面都与高炉鼓风制度有紧密的关系。

我们今天就来说一说高炉鼓风制度。

1、什么是高炉鼓风？

高炉鼓风制度是指在一定的冶炼条件下，确定合适的鼓风参数和风口进风状态，以达到煤气流合理的分布，使炉缸工作均匀活跃，炉况稳定顺行。作为高炉四大操作制度之中最为重要的一部分，高炉装料制度，热制度，鼓风制度和出铁制度组成了高炉操作的四大操作制度。

2、高炉鼓风的调整包括哪些因素？高炉鼓风制度的调整主要包括两个方面：第一是进风装置的调整，包括风口布局和进风面积的调整；第二是鼓风参数的调整，包括风量，风温，富氧率，湿度，风速，鼓风动能和喷煤等。风口布局主要包括风口数目，风口角度，风口直径，风口长度。高炉高效冶炼主要涉及到大风量、高风温、高富氧、大喷煤以及高压操作。

3、高炉鼓风制度的作用是什么？高炉风口前焦炭的燃烧是炉内诸多反应的核心，是影响各个反应的关键，风口循环区的分布与大小以及状态，直接关系到炉缸工作与炉况顺行。

合理的鼓风制度能够保证煤气分布合理；炉缸工作均匀，热量充足；煤气利用好；工作活跃；铁水质量合格；保证炉况顺行；有利于炉型与设备的维护。

4、为什么要进行高炉鼓风参数的调整？

高炉冶炼是一个系统化的工程，涉及到包括原料，设备，人员和环保等方面的压力和影响。高炉鼓风参数的调整，更多的是一种被动调节，但在优化高炉指标的情况下，对于高炉鼓风参数的调整是一种主动优化。以下几个方面说明高炉鼓风调整的原因和现象：

随着冶炼进程的持续，高炉炉型、耐火材料等出现变化，导致高炉鼓风参数的调整。一般情况下，在高炉开炉时及操作参数要按照设计参数进行。在开炉之后，高炉操作炉型会随着炉内侵蚀的加剧不断的变化，炉体区域耐火砖的脱落导致炉内实际容积增加，高炉鼓风量要随之增加。高炉炉缸侵蚀的加剧意味着高炉炉缸贮存的渣铁量增加，风口的角度和参数需要调整，以减缓或抑制炉缸侵蚀的加剧。

高炉原料条件的变化，需要高炉鼓风制度实时调整来进行适应。由于外部原燃料供应的条件变化，导致原料在成分性能等方面不断的波动，面对这样的变动，高炉需要实时调整鼓风装料等制度来稳定炉况，优化指标。

高炉由于管理优化对指标提出更高的要求，需要对鼓风参数进行调整。一般情况下高炉在开炉三个月之后，需要对高炉的经济性指标进行优化提升，包括降低燃料比，降低冶炼成本，提高煤气利用率等方面，都需要对高炉鼓风进行调整。

高炉相关设备的调整需要对参数进行鼓风进行相应的调整。高炉炉艺周期一般在10年到20年之间，在这期间由于风机，热风炉，喷煤系统，富氧系统或者是煤气系统的调整，需要对鼓风风相应的调整。如山西某家钢铁企业由于风机更换为功率较大的风机，高炉鼓风量可以适当提高。首钢迁钢1号高炉某热风炉出现耐火砖塌陷，热风炉能力受到限制，那么就需要对高炉的鼓风量和鼓风温度进行调整优化。部分钢铁企业在高炉新建时供氧能力不足，后期供氧能力提升之后，就需要对高炉的鼓风参数进行优化提升。

在炉况出现波动的情况下，需要调整鼓风参数来恢复炉况。基本上所有的高炉都遭遇过炉况突然变化的情况，这个时候就需要根据炉况的种类进行调整。炉况波动的周期有长有短，而且异常炉况的类型也不相同，需要根据高炉操作者面对的实际情况对鼓风进行调整，同时结合其他操作制度并行优化。

5、为什么要使用高风温冶炼？

高风温是实现高炉高效化炼铁的重要措施，提高风温有降低焦比，提高生铁产量，提高喷煤比和降低高炉生产成本等作用，风温每提高100度，可降低焦比10~20公斤每吨，可相应提高产量3%左右。

6、为什么要使用富氧喷煤操作？

高炉富氧与燃料大喷吹是相辅相成的，有时候通称为富氧大喷吹。高炉富氧鼓风是向高炉鼓风中加入工业氧，使鼓风含氧量超过大气含氧量，富氧鼓风可以有效提高高炉生产效率，降低焦比和吨铁生产成本。高炉喷煤就是将原煤磨成煤粉，并用气力输送到风口的前端，在高温高压的含氧热风中搅混并大部分燃烧产生热量与还原性气体的过程。高炉富氧大喷吹能够提高高炉生产效率，降低焦比和吨铁成本，也是目前高炉冶炼强化的主要方法。

目前世界上有条件的高炉都普遍采用高富氧率来实现各自的高效化冶炼。世界范围内富养率最高并且稳定运行的是荷兰的艾莫伊登6号高炉，炉容2700立方米。这座高炉同时也是煤比最高并长期保持稳定的高炉，喷煤煤比能够达到230~270公斤每吨。

7、为什么要使用高顶压操作？

高炉炉顶压力的调整，主要是通过炉顶高压阀组或者炉顶余压发电等装置来自动调节。一般情况下，炉顶压力大于30千帕，称为高压操作；炉顶压力不大于30千帕称为常压操作。目前国内部分大型高炉顶压最高可以达到300千帕。高顶压操作可以强化冶炼进程，有利于降低焦比，减少管道，形成降低炉尘吹出量，利于高炉顺行和煤气净化，同时高压操作使燃烧带缩小，边缘气流发展，结合高压操作与大风量大喷吹等配合使用，实现比较好的经济效益。

8、如何实现高风温操作？

实现高风温操作的措施，主要有以下几个。

采用合理的热风炉结构。目前国内普遍采用的热风炉结构有外燃式、内燃式和顶燃式。比较典型的是宝钢高炉采用的是外燃式热风炉，京唐曹妃甸5500立方米大高炉采用的是顶燃式热风炉。两者都能够达到平均使用风温在1200℃以上，高的时候能够达到1250℃。

采用富化煤气。在燃烧热值方面，焦炉煤气热值是炉煤气的三倍，转炉煤气是高炉煤气的三倍。采用高炉煤气加热的热风炉，在提高煤气利用率之后，单烧高炉煤气热风炉拱顶温度难以达到要求。因此就需要掺杂部分高热值的煤气，才能提高拱顶温度。比如宝钢热风炉焦炉煤气与转炉煤气的比例分别是3%和10%。武钢使用的转炉煤气比例在11%左右。预热助燃空气和煤气。利用热风炉废气通过热管或者是板式换热器，可以将助燃空气与煤气预热到200℃左右。首钢京唐以及首钢迁钢，通过建设两座小型热风炉，作为助燃空气预热中能够将助燃空气和煤气预热到450摄氏度到600摄氏度。强化热风炉管道系统满足高风温的要求。热风炉的管道吹管等设备材料必须能承受，高风温在高风温条件下保持良好的保温效果，并且稳定运行。避免出现送风总管位移或过度膨胀，热风直吹管和鹅颈管发红，拱顶出现晶间应力腐蚀等问题。优化高炉炉况使高炉能够接受高风温。这其中包括使用精料，提高喷煤比，以及长时间的稳定操作。

9、如何实现大富氧大喷煤操作？

为了改善喷煤的效果，可以采取提高风温给予热量补偿，提高煤粉在风口前的燃烧率，改善原燃料条件以及选用合适的操作制度等措施。在使用精料方面，为达到高煤比操作，需要提高入炉料的品位，降低渣量，提高矿石的还原性和软化温度，降低还原粉化率，改善料柱的透气性，稳定顺行。采用高顶压操作，缩小煤气体积，降低煤气流速，减少煤气对料柱的阻力。降低鼓风湿度。脱除1克的水，可多喷煤2~3公斤每立方米。提高风温和富养率。优化炉顶布料制度。优化配煤，采用烟煤与无烟煤混喷工艺。均匀喷吹。使用长寿的氧煤枪混合喷吹。控制煤粉粒度，小于200目的比例应大于60%。

10、如何实现高顶压操作？

高炉高顶压操作，需要保证高炉整体的设备安全。同时为降低高炉操作的成本，需要回收能源，利用TRT发电来实现高顶压操作。如您想深入沟通和交流钢铁方面的产业政策技术等方面可以在主页留言或者加主编微信xie215727208说明：本文针对高炉炼铁专题的思考，如有不当之处，还请海涵。