第156期
水钢2500 m 3高炉上下部制度调整的摸索与实践
郎黔1曾水根1周成林1
21 引言水钢2500 m 3高炉近几年来，由于受地域及
采购成本影响，高炉使用原燃料频繁变料，未达 到过长时间稳定的炉料结构，并且因操作炉型发
生变化，高炉操作制度与原燃料条件不相适宜,
高炉中心不活跃，表现出透气性差，风量偏低，管
道行程频繁发生，高炉适应原燃料变化能力差，
高炉不能实现长期稳定顺行，从2017年开始产 量下降、燃料比上升，技术经济指标恶化，给生产
经营造成了严重影响。高炉果断调整操作思路,(1.首钢水钢铁焦事业部2.首钢水钢制造管理部贵州六盘水553028)
摘 要：主要对2020年2月份以来水钢4#高炉炉况长期稳定顺行进行了总结，通过分析影响炉 况稳定顺行的原因，结合原因对上、下部制度进行调整，经过不断探索，保证了炉缸工作均匀活
跃，煤气流分布趋于稳定、合理,4#高炉炉况实现了炉况长期稳定顺行，各项经济技术指标不断
提升。
关键词：高炉；制度；长期；稳定
Exploration and Practice of Upper and Lower System Adjustment of 2500 m 3
Blast Furnace in Shuigang
Lang Qian 1 Zeng Shuigen 1 Zhou Chenglin 2
(1. Industrial Department of Ironmaking and Coking, Shougang Shuicheng Iron & Steel (Group) Co., Ltd,. Liupanshui 553028,
Guizhou, China; 2. Manufacture Management Department, Shougang Shuicheng Iron & Steel (Group) Co., Ltd,.
Liupanshui 553028, Guizhou, China)
Abstract: The long-term stable and smooth operation of No.4 blast furnace in Shuigang since February of 2020 is summarized, the reasons of stable and smooth operation of the furnace are analyzed, the upper
and lower systems in the furnace are adjusted according to the reasons. After continuous exploration, the
uniform and active operation of the furnace hearth is ensured, the distribution of coal gas flow in the fur
nace tends to be stable and reasonable. The long-term stable and smooth operation of the furnace is re
alized, and various economic and technical indexes are continuously improved.
Keywords: blast furnace; system; long-term; stable
采取了一系列有效措施,2020年2月至今，炉况 实现了较长时间稳定顺行，同时冶炼得到进一步
强化，技术经济指标有了较大的提高遥
2 炉况难以长期稳定顺行的原因分析
4#高炉受地域限制，原燃料条件不稳定，炉
况抵御外围原燃料质量波动的能力较差，加之炉
型的变化，四高炉很难做到长周期的炉况稳定顺 行,2017-2019年各项技术经济指标较2016年
下降多(2016年-2019年4号高炉炉况指标见表
作者简介：郎黔(1973~)，男，炼铁工程师
-1 -
1，表中列出了产量、风量等指标，供对比）。主要
表现为：炉缸工作不均匀活跃，尤其是水钢高炉 长期冶炼钒钛矿，炉缸极易出现堆积现象；煤气
流分布不稳定、不合理，渣皮脱落较频繁，炉体热
负荷波动大，难以形成稳定的操作炉型，炉况经
常出现局部管道行程、崩料、悬料现象。炉况长期
不稳定，高炉经济技术指标较差，经过几次炉况
波动分析的讨论，认为在现有原燃料条件下炉况 难以实现长期稳定顺行的主要原因如下：
表1 4#高炉2016-2019年炉况指标情况
时间
年产量（万t/年）
焦比(kg/t )
煤比(kg/t )风量m 3 */min
风温（益）
崩滑料（次/年）
2016 年222.3
35514148111177692017 年214.7
375
12547211074
189
2018 年
200.3
3921154570
11031782019 年201.1401
121
4763
1134
77
3
炉况调整措施3.1中心加焦角度、加焦比例的研究经验表明，合理布料，将炉喉按等面分成8- 11等分，固定各区对应的角度，使每一实践，都
在有限的固定角度下进行，减少实验次数，提高
了实践质量。奇数等分，中间的等分环带，恰是等
分炉喉面积；偶数等分没有此特点遥分区多少，决
定于炉喉直径。巨大炉喉可多分,11等分可满足 大炉布料要求。为此我们将四高炉按11个等面 积进行划分，表3为开炉时测量的等面积对应的
（1）原料、燃料结构不稳定，烧结矿、焦炭配 荷，有时月均高达1400 g/t ，见表2遥
比不稳定，入炉有害元素偏高，特别是入炉Zn 负
表2 2020年4号高炉入炉锌负荷
时间
1月2月3月4月5月6月7月8月9月
10月
11月12月入炉Zn 负521793
461
576
666
13341085
1401
847
691
676
624
荷(g/t)
（2）上、下部制度不匹配，下部炉缸中心不够
活跃，中心煤气流未完全打开，边缘煤气流分布
不均匀，影响炉缸工作活跃性及煤气流合理分 布，加上4号高炉长期使用5-8%比例的钛球，当 操作上出现低炉温、高碱度时，容易造成炉缸堆
积，从而导致炉况难以实现长期稳定顺行。
角度遥中心加焦角度通常选择在1、2挡范围，
即臆17.6。，可根据需求调整中心焦角度，扩大角
度，中心带宽，煤气相对分散，角度小，中心相对
集中。在 2019 年 11 月装料制度 C 39337-5235-523323L5227-52 O 39437V 5-52332Aa=2.480，矿批 50 t 水平，高炉风量4900
m 3/min ，风量偏低，压量关系偏紧，焦炭负荷仅维
持4.550 t/t 水平，管道行程发生5次，炉况处于
异常边缘。在11月底烧结配料使用上金布巴粉
后，烧结AI 2O 3偏咼由1.99%上升至2.17%，咼炉
随着发生波动，频繁出气流，当时内环焦炭角度 为27.5。。通过20次调整装料制度，最小焦角缩
至 19。，矿批缩至 43 t，装料制度为C 36-5334-53332302272192
O 35-5233-5232230-5228-5l Aa=1.6o ，风量为 4650 m 3/min ，高炉
处于失常状态。12月底采取中心加焦装料制度，
中心焦角度为18.5。，中心焦比例为14.28%，布料制 度为 C 35-5333-5331-5229-5227218-52O 34-5332-5330-52282Aa = 1. 80毅 ，采
取加组焦，锰矿、萤石洗炉，缩矿批至43 t ，焦炭
-2 -
第156期
负荷4.010t/t，收小矿焦角，疏导边缘及中心，堵3个风口，控制加风速度，恢复取得阶段性成功，1月4日、5日堵1个风口，连续2天风量达4900m3/min水平。随着停组焦，加负荷至4.2t/t，上矿批至46t后，高炉表现负荷显重，炉温偏低, 10日开风口后表现出气流不稳，不接受压差，并悬料，调整失败。1月12日取消中心加焦，调整装料制度至C3933733523323°-52262O3833633423'-52Aa=1.23毅，频繁出气流，并悬料，调整失败。1月21日调整布料至C3933823623423'-5225|l54O38236-53342322，中心焦比例达25%，进一步疏导边缘和中心，高炉透气性改善，风量达4780m3/min水平，炉温0.4%水平，水温差由7益逐步下降至4.5益。气流转稳，高炉顺行状况改善，逐步恢复风量、焦炭负荷,26日日风量达4920m3/min，氧量加至10000m3/h，焦炭负荷加至4.336t/t，矿批50t，炉况恢复正常。中心焦比例维持25%，中心焦角度小于15益后，高炉透气性改善，中心加焦取得成功，中心加焦调整情况见表4遥
表3开炉时测量的等面积对应的角度
序号1234567891011料线11个等面积圆环中心对应角度O
1.0m料线1
2.517.622.325.828.430.732.934.235.737.238.7 1.5m料线12.316.420.724.226.829.031.032.834.035.336.6
表4中心加焦调整情况
日期布料制度角差。中心焦比例％中心焦角度。效果
2019年11月「3937.535.53331.527.5
C322222
Q3937.535.533
O4322
2.48
气流不稳，风量4910m3/min，负荷4.550
t/t
2019年12月「36.534.5333()2719
C332222
CQ5.533.5323().528.5
O322221
1.614.2819
风量4700m3/min，负荷3.78t/t，气流不
稳，失常状态
2020年1月上旬「35.533.531.529.52718.5
C332222
C34.532.53().528
O3322
1.8014.2818.5
连续2天风量达4900m3/min水平遥随
着停组焦，加负荷、上矿批，高炉荷显重，
炉温偏低，出气表现负流，调整失败
2020年1月中旬
3937353330.526
C332222
C38363431.5
O3322
1.23频繁出气流，并悬料，调整失败灵敏的意思
2020年1月下旬p3938363431.52515
C3222214
38363432
O2223
4.602515
风量4900m3/min，负荷4.45t/t，气流稳
定，调整成功
2020年2月「3938363431.52515
C3222214
折法大全38363432
O2223
4.602515
风量4972m3/min，负荷4.665t/t，气流稳
定
2020年3月p3938363431.52515
C3222214
38363432
O2223
4.602515
风量4961m3/min，负荷4.699t/t，气流稳
定
2020年5月「38.537.535.533.53115
C322225
C37.535.533.531.5
O2223
5.0731.2515
风量5018m%min，负荷4.550t/t，气流稳
定
2020年6月「39.538.536.534.5312615
C3222214
Q38.536.534.531.5
O2223
4.492515
风量4957m%min，负荷4.573t/t，气流稳
定
2020年7月「39.538.536.534.5312615
C4222214
C38.536.534.531.5
O3322
4.8223.5315
风量5013m%min，负荷4.516t/t，气流稳
定
2020年8月「40).539.537.535.5322712
C3222214
39.537.535.533.5
我推荐的一本书
O2332
6.162512
风量5056m%min，负荷4.847t/t，气流稳
定
2020年9月「40).539.537.535.5322712
C3222214
39.537.535.533.5
O4443
6.362512
风量5119m%min，负荷4.641t/t，气流稳
定
-
3-
3.2焦炭、矿石平台的选择
研究表明许多高炉现将平台宽度控制在炉喉半径的三分之一水平，取得了比较好的冶炼效果。通常通过控制布焦或是布矿的角度差来控制料面平台宽度。起始布料角度和终止布料角度一起基本决定了料面的形状，随着起始角度由大到小，料面形状由深漏斗的V型向V型加平台,M 型和中心略低两翼轻微扬起的碟型过渡，终止布料角度同平台宽度密切相关。根据布料测量结果（表5）结合2019年高炉布料制度，选择矿石最大角度38。，最小角度32。，矿石布料角差6。，矿石平台宽度约0.9m o焦炭选择最大角度39。，最小角度25。，焦炭布料角差14。，充分考虑稳定边缘，边缘轻微发展，中心通畅的装料制度，形成基本架构为C3933823623423L5225|I54O382362342323料线：1血尹的装料制度。并以此为基础，根据气流分布情况适当调整布料。随着高炉透气性改善，风量水平上升，进一步调整装料制度，外移矿焦角的同时，收小中心焦角度，稳边缘，收窄中心，进一步改善煤气利用。布料制度调整情况见表6，通过对比矿石平均角度与焦炭平均角度差明显扩大，稳定了边缘气流、打开了中心气流，高炉透气性明显改善，风量水平上升，气流稳定。
表5料线1.5m时落点距中心距离
距中心距离m0.6 1.46 1.9 2.25 2.55 2.83 3.07 3.30 3.51 3.72 3.91倾角。8.518.521.524.527.52
931.53334.53637.5
表62019-2020布料制度调整情况
自然现象的作文
2019年5月
2019年6月继承顺序
2019年7月
足坛第一帅
2019年8月中心加焦应用前布料制度
2019年9月
2019年10月
2019年11月
2019年12月军训周记
2020年2月
2020年3月
2020年5月中心加焦应用期间布料制
2020年6月
度
2020年7月
2020年8月
2020年9月
C39337-533623423L5117-53O38336-53352332Aa=3.560)料线:1.3m尹
C39严3362342311174038严3352332311驻匮=4.02。)料线:1.3mf
C35.5333.5331.5229.5227218-52O34-5332-533(152282Aa=1.8O)料线:1.3m尹
C39-5338236233231228112-52281O39337334-52322291Aa=3.690料线:C:1.5m f O:1.6m尹C39-533
8236233231228112-52281O39337334-52322291Aa=3.69°料线:C:1.5m f O:1.6m尹C38-5337235232-523(l2272O38-5437335232-52Aa=2.630料线:C:1.5m f O:1.6m f C39337-5235-523323L5227-52O39437-5335-52332Aa=2.480料线:C:1.5m f O:1.6m f ◎詹迅可叨典。3"?33.、32严2驻匮=2.09。料线:C:1.5m f O:1.6m f C39338236234231W54O382362342323驻a=4.60。料线:1.5mf
C39338236234231V1154O382362342323Aa=4.60°料线:1.5m f
C38-5337-5235-5233-52312155O37-5235-5233-523L53Aa=5.07o料线:1.5mf
C39-5338-5236-5234-52312261L，4O38-5236-5234-523L53Aa=4.49O料线：1.5mf
C39，严严严231226巴O38.'3"严严2Aa=4.82。料线:1.5m f
C4(15339-5237-5235-52322271124O39-5237-5335-5333-52Aa=6.16O料线：1.5mf
C4(15339-5237-5235-52322271124O39-5437-5435-5433-53Aa=6.36°料线:1.5m f
-4-
第156期
通过平台调整配合中心加焦，气流分布趋于合理，在中心温度由390益上升至549益，边缘温度由77益上升至149益，中心边缘均放出煤气通道，高炉气流稳定、透气性改善遥
通过以上一系列的调整,2020年11月份四高炉矿批突破了60t/批。
3.3下部调剂，活跃炉缸工作、优化初始煤气流的分布
下部送风参数决定了风口回旋区的形成，风口回旋区的工作情况将直接影响炉缸工作的均匀性和活跃性，同时也影响了高炉下部煤气流的分布以及整个高炉内的传热传质过程。回旋区中燃料中的碳素与鼓风中的氧进行燃烧而产生煤气，所以风口回旋区的深度对高炉下部气流影响相当大，过大或过小会造成中心或边缘气流的过分发展，合适的回旋区的深度是稳定煤气流的重点。2019年通过昆钢新区、重钢等2500m3高炉的对标考察，结合4号高炉生产实际情况可初步判断为风口回旋区偏小，不利于初始煤气流向中心渗透，不利于炉缸的活跃，初始煤气流难以向中心发展，边缘气流不稳定。为了进一步摸索下部送风制度的合理性，通过分阶段的对下部送风制度进行相应的调整。在2019年下半年风口布局的基础上，逐步缩小风口面积，短风口改为长风口。第一阶段:2019年8月2日利用休风机会将4#、8#、18#、24#、28#调整为长风口，变为610 mm（长度）x120mm（直径），风口面积由0.3452 m2\0.3393m2，缩小风口面积提高鼓风动能；第二阶段：11月4日休风将2#、6#、10#、12#、14#、16#、20#、22#、26#、30#风口调整为长度610mm风口；调整后，第三阶段2020年2月2
8日继续将剩余的单风口（1#、3#、5#、7#、9#、11#、13#、15#、17#、19#、21#、23#、25#、27#、29#）调整为610mm的长风口，同时将30#风口直径调整为115mm，风口面积由0.3393m2\0.3382m2o第一阶段调整后，炉况的稳定性有所增强，边缘局部气流有所好转；但从10月中旬，配比使用精布巴粉的烧结矿入炉，由于冶金性能变差，上部制度不适应，炉况出现大幅度变化，局部管道频繁,2019年10月-2020年1月共出现125次局部气流；由于炉况不顺，第二阶段调整幅度较第一阶段稍大，同时调整上部制度，使之上下部制度匹配，炉况从1月中旬，逐步向好，各项经济技术指标改善较明显，风量较之前不断增加，进一步坚定了调整方向；第三阶段进一步调整，更换15个长风口，进一步缩小风口面积，提高鼓风动能，极大活跃炉缸。4号高炉风口调整情况见表7o
表74#高炉风口调整情况
时间风口长度风口直径风口面积风量实际风速动能(mm)(mm)(m2)(m3/min)(m/s)(kg/m・s)
2019年8月之前557mmx30130*27+120*30.3452480023810500
第一阶段（2019年8月2日）557mmx25
610mmx5
120*300.3393490024411100
第二阶段（2019年11月4日）557mmx15
610mmx15
120*300.3393495025112000
第三阶段
（2020年3月28日）
610mmx30120*25+115*50.3347505027513000通过以上一系列的调整,2020年四高炉矿4取得的效果
批突破了60t/批。通过对上、下部制度的调整，优化基本操作
制度，实施大风量、大矿批、高风温、高顶压、高煤
别无退路5
