【新刊速览】王新东：高炉高顶压强化冶炼技术研究与实践

企业 2024-11-13 11:02 北京

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高炉高顶压强化冶炼技术研究与实践

王新东¹，刘存强²，刘磊²，张文强²

（1.河钢集团有限公司，河北石家庄 050023；　2.河钢集团唐钢公司，河北唐山 063020）

摘要

随着高炉炉顶压力的提高，中国高炉炼铁取得了显著进步，高炉的强化冶炼程度得到了空前提高。高顶压强化冶炼技术已取得共识并被广泛采用，但目前关于高顶压技术系统的理论研究却比较少，且基本上局限于对高炉内煤气体积影响和对煤气流速影响的研究。紧密结合高炉生产实际，系统研究了高顶压对高炉冶炼进程的影响机理，分别阐述了高顶压对高炉冶炼强度的影响、对高炉块状带的影响、对高炉内料柱压差的影响、对高炉内煤气流分布及布料的影响、对高炉风口回旋区及炉缸活跃性的影响、对高炉渣铁排放的影响和对高炉内非铁元素反应的影响。统计了目前高顶压操作下不同立级高炉炉腹煤气指数的实际水平，对高顶压操作下高炉炉腹煤气指数的控制标准提出了修正建议。指出3 000 m³以上高炉、2 000～3 000 m³高炉和1 000～2 000 m³高炉的炉腹煤气指数分别按58～66、58～70和58～85 m/min控制比较合理。上述的高顶压技术理论研究在河钢唐银公司2座1 500 m³高炉的生产实践中得以应用和验证，2座高炉在顺利开炉达产的基础上，通过采取以高顶压、大风量、高富氧、低炉温为主要技术手段的综合强化冶炼措施，高炉冶炼得到有效强化，高炉各项技术经济指标得到快速提升，实现了高顶压强化冶炼技术的成功应用，具有一定的借鉴意义和推广价值。

关键词

高炉；高顶压；料柱压差；强化冶炼；炉腹煤气指数

引言

近十年以来，中国高炉炼铁取得了显著进步，最显著的表现就是高炉的强化冶炼程度得到了空前提高，其中尤以1 000～2 000 m³高炉表现最为突出。中国高炉之所以能够实现高强度甚至是超高强度的强化冶炼，高顶压技术的应用是关键。在高顶压下，实施大风量、高富氧、低炉温等综合强化冶炼措施，可使高炉冶炼强度大幅提高。张晓冬等通过承钢4号高炉高压操作实践可知，高压操作可以有效降低全炉压差，提高产量和煤气利用率，需要注意上下部调剂相结合，保持合理煤气分布。WAKABAYASHI K等研究指出，高炉顶压由0.043 MPa增加至0.300 MPa时，高炉燃料比降低7.37%，产量增加9.22%，炉顶煤气温度降低74 ℃，煤气利用率增加6.62%。

虽然高顶压技术应用已取得共识，并被业内广泛采用和认可，但目前关于高顶压技术系统的理论研究却比较少。以往的高顶压技术研究基本上仅局限于对高炉内煤气体积、煤气流速的影响，也就是对高炉顺行和煤气利用率的影响，而对高炉采用高顶压后风口回旋区的形状如何变化、对炉缸的活跃性有何影响、对炉内气流和温度场分布有何影响、对炉前渣铁排放有何影响、高炉压差接受能力有何变化、对高炉内非铁元素反应有何影响等却没有深入研究。由于对高顶压强化冶炼技术的理论研究不深入，高顶压对高炉冶炼进程的影响机理和操作规律尚未完全掌握，造成有的高炉在应用高顶压技术时，在操作调整上常常出现偏差，甚至是反向操作，给高炉顺行和强化冶炼带来很大影响。

精选图表

结论

1）高顶压技术的成功应用是实现高炉高强度冶炼的关键，在以往高顶压技术理论研究具有一定局限性的实际情况下，多角度系统研究高顶压对高炉冶炼进程的影响机理，既是对该领域研究的充分补充，又对高炉实际生产操作具有很强的指导作用。

2）文中研究的高顶压对高炉冶炼的影响与高炉生产实际结合紧密，不仅分析研究了影响机理，还为高炉生产操作提出了具体控制措施和调整方向，在一定程度上可有效避免应用高顶压技术过程中出现的操作调整偏差，为高炉生产稳定顺行和进一步提高强化冶炼水平提供依据和保障。

3）随着近几年高顶压乃至超高顶压技术的应用，结合不同立级高炉的强化冶炼程度，及时提出了高顶压操作下高炉炉腹煤气指数控制标准的修正建议，具有一定的推广和参考价值。

4）河钢唐银公司2座1 500 m³高炉成功应用了高顶压强化冶炼技术（其顶压使用水平260 kPa为国内同立级高炉的最高顶压使用水平），高炉各项技术经济指标得到快速提升，其控制思路和操作经验可推广，可为其他高炉提高顶压和强化冶炼提供参考和借鉴。

来源：《钢铁》2024年第10期

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