摘要:
围绕河北新金钢铁有限公司运营改善提质增效总体部署,炼铁厂以设备提质赋能、冶炼工艺升级、岗位精益优化、全流程精细管控四大方向为攻坚抓手,统筹炉内操作制度优化与炉外围保障体系升级,破解高炉先天结构短板难题,筑牢高炉长期稳定顺行基础,最终达成高炉产量提升、燃料比下降双重指标的进阶目标,实现冶炼效益稳步提升。
关键词:精益管理;工艺优化;高炉炉内调剂;炉外保障治理;提产降燃
1、生产概况:
炼铁厂高炉于2019年完成大修投产,受高径比偏小、有效炉身高度偏低、炉缸容积偏大等先天结构制约,生产中长期存在煤气流速过快、煤气利用率偏低、气流频繁波动等问题,直接造成炉况波动频繁、产能释放受限、燃料比居高不下。
针对先天短板,炼铁厂制定内外协同攻关方案:炉内推行大矿批、高富氧、宽平台布料,以两股气流均衡管控稳定炉内冶炼;炉外聚焦出铁系统改造、铁口维护、人员精细化管理补齐外围短板,双向发力破解生产瓶颈。
2、炉内冶炼操作优化举措:
2.1 坚守全风全氧核心操作方针
确立大风量、高富氧、高顶压操作主线,依托提风量提升鼓风动能,活化炉缸工作状态,固化合理操作炉型。生产运行中逐步提升送风参数:2024年平均风量维持3300~3350m³/min,2025年稳步提升至3400~3450m³/min,富氧率稳定8.5%,炉顶压力控制245kPa,从送风基础保障炉缸活跃度与冶炼强度提升。
2.2合理调剂,调整煤气流分布
新金B高炉在上部调剂中,随着炉况顺行,风量增加,以及富氧量增加,煤气生成量显著提升。上部通过增大矿批,形成一定的矿层厚度与煤气量的增大相适应,从而保证煤气流的稳定和合理利用。另外,提高煤比后煤气量增大,初始煤气分布发生变化,为保证两道合适的煤气流,在适当开放中心、抑制边缘的同时,防止中心过吹和边缘过重给顺行带来困难。B高炉初期的布料角度为:K:35.5(2)33.(3)30.5(2)28(2)25.5(2)J:36(3)33(3)30(2)27(2)24(2)随着中心气流的发展以及矿批的扩大,逐步将矿、焦角同时向外扬,并增加环数,由5环扩大到6环,K:36(2)33.5(3)31.5(2)29.5(2)27.5(2)25.5(2)J:37(3)34.5(2)32(2)29.5(2)26.5(2)23(2),从而拉大布料平台,构成更加合理的多环布料制度。下部保持风口全风,鼓风动能保持在15000±1000kg•m/s(干焦动能),保持炉缸良好的工作状态。
2.3 热风炉设备检修提温,补齐热补偿短板
新金B高炉配套3座热风炉,受全厂煤气平衡限制长期采用一烧两送、2小时轮换运行模式,加之热风炉燃烧口空气、煤气通道砌砖脱落,局部炉壳超温,风温长期仅维持1155℃左右。
2025年至2026年5月完成燃烧口浇注修补,消除设备高温隐患后,热风温度提升至1200℃,下部炉缸供热更充足,为煤粉大比例喷吹提供充足热补偿,优化理论燃烧温度,提升煤粉置换焦炭效率,助力增煤降焦落地。
2.4规范标准化作业,加强炉内工长的细节操作:
2.4.1正常炉况下,保持全风、全氧操作,严禁人为控风控氧操作,用风服从料动,料动不好,及时减风,并分析清原因及时调剂。
尤其是在压量关系不正常出现局部气流征兆的初期,结合炉顶摄像的气流变化及时采取控风措施,避免了因局部气流而引起的炉况失常。
2.4.2重点关注热风换炉后期,由于初温和末温相差大,造成风压上行且高于换炉前水平,料动转慢,炉内要及时减风,缓和关系,保证料动。待风压走稳,再恢复正常用风。通常情况下,炉况能够承受住换炉操作,若换炉造成风压持续走紧减风,此时说明气流或炉温、碱度等主要参数失常,炉内减风同时及时调剂。
2.4.3推行炉温趋势管理,严格工长标准化操作:
炉温趋势管理是高炉操作的难点。所谓趋势管理就是把影响炉温的各类因素(包括原因和作用时间)、风口的状况变化、炉温的现状和发展趋势、调剂量的方向和作用效果等,进行综合分析和判断,依照炉温变化趋势,预先调整热量水平,这样可以减少炉温的波动,达到早调剂少调剂的效果。
针对高炉的热惯性大,热滞后时间长的特性,为此炼铁厂制定了标准化操作管理规定,对负荷、煤粉、风温、净焦等规定每次动作的调剂量,对工长日常调剂、特殊炉况处理、休复风等全部实行标准化管理制度。要求工长提前判断,细化量化调剂量,减少对炉况的影响。通过推行标准化管理制度,B高炉硅偏差明显减小,优质率大幅度提高,炉况稳定性大大增强。
2.5加强炉型管理,优化操作制度:
正常高炉操作炉型表现为内壁表面光滑,渣皮稳定或少量脱落,下料顺畅,维持生产稳定、高效、低耗,但当发生炉墙黏结或渣皮大面积脱落等炉型变化时,如不尽快采取措施则会造成炉况失常。
壁体温度发死时,通过提水温、降水量、提炉温降碱度来消除结厚趋势。重点关注炉身中上部10段~12段区域的测温热电偶的温度,该区域温度变化趋势及其沿圆周方向的均匀性,来判断边缘气流的分布状况。
炼铁厂根据目前的冶炼状况,制定了各段水温差和热负荷的控制范围,超过控制范围,及时判断煤气分布变化,及时调整气流分布,稳定煤气分布,从而稳定炉况。
3、加强炉外管理:
3.1 B高炉大修时出铁场没有进行扩建,伴随产量的大幅度提升,双场出铁期间因主沟长度短,且深度浅,坡度小,渣铁分离不好,出铁时出现铁口喷溅、铁口难开等情况,高炉渣铁不能及时排净,长此以往,铁口区域碳砖温度持续升高,对高炉安全稳定生产影响较大。B高炉多次利用主沟大修机会对主沟的深度及坡度进行改造,渣铁分离好转,水冲渣带铁现象减少。
3.2铁口炉门维护难度大,堵口时易出现挤泥、翻泥等现象,进而影响铁口深度,铁口维护不好、铁次间隔时间长,出铁时长忽长忽短不稳定,易产生炉内渣铁排放不及时,导致高炉容易憋风、减风的情况频繁发生,当前高炉环保更是重中之重,为保证高炉的稳定顺行,缩短铁次间隔同时兼顾不产生环保事件,优化调整炮泥质量是根本。
炼铁厂管理人员根据自身生产情况中出现的铁口难开、铁口挤泥翻泥、铁口浅、潮铁口出铁、铁口喷溅等现象,这些问题与炮泥本身的质量有较大关系。通过联系生产厂家进行炮泥质量调整,优化了炮泥结构,取得明显效果。
3.3利用计划定修机会对炉缸和铁口区域进行灌浆,高炉铁口状态较之前有所改观,碳砖温度恢复到正常状态。
3.4细化炉前人员管理,提高劳动效率:
制度是保障一个团队正常运行的基石。B高炉炉前人员老龄化严重,50岁以上人员较多,工作积极性匮乏,为保证炉前工作有序开展,通过建立健全炉前结构、严格的用人制度、薪酬制度、竞争机制、抛弃法不责众的思维定式,炉前人员状态明显提升,工作积极性显著改善,有效提高了炉前的工作效率。
4、指标成效对比分析:
新金B高炉实现了长期稳定顺行及主要经济指标均取得了突破性进展。2025年高炉利用系数由最低4.0t/m3.d提升到4.23t/m3.d,焦比由最高353.6kg/tfe降到341.53kg/tfe,降低了12.07kg/tfe,燃料比由最高552.9kg/tfe降到536.25kg/tfe,降低了16.65kg/tfe,经济效益显著提高。高炉技术经济指标如表1。

5、结语:
河北新金炼铁厂以精益运行改善为导向,优化操作制度,通过胆大心细的实际操作、精细管控,实现风量指标创历史新高;同时炉外加强了对设备点检维护、铁口区域灌浆、炮泥结构的调整,细化炉前人员管理等办法,有效保证了炉前出铁的稳定,为实现高炉长期稳定顺行及指标晋级奠定了有力保障,最终实现产能提升、燃料比下降双重指标晋级,为同类型先天结构受限高炉提产降燃、长效顺产提供实操参考。(朱晓旭 梁毅 赵英云 常东进 郭辉 白贺龙)
参考文献:
[1] 项钟庸, 王筱留. 高炉设计-炼铁工艺设计理论与实践[M]. 北京;冶金工业出版社。
[2] 刘竹林. 炼铁理论与工艺[M]. 北京:化学工业出版社,2009.
[3] 周传典主编. 高炉炼铁生产技术手册. 冶金工业出版社,第 1 版 2002 年 8 月。
[4] 贾满红,杨涛.长钢8号1080m3降低燃料比操作实践。




























