为适应钢铁市场的形势，不少钢铁企业都提出了铁前挖潜增效的目标，对铁前原燃料结构进行了调整，从而导致原燃料质量下滑。原燃料质量的劣化，不利于高炉的稳定顺行，并不同程度影响了经济技术指标。如何应对原燃料劣化带来的不利形势，成为炼铁工作者关注的焦点。

　　面对这种不利局面，邯宝公司炼铁厂从工艺操作抓起，学习和借鉴国内外高炉操作经验，开阔思路，转变操作理念，提出了控制合理的高炉炉腹煤气量指数和高炉透气阻力系数的理念。新的操作理念首先在该公司炼铁厂2号3200m3高炉上实施。随着新理念的实施，在生产实践中不断总结经验，优化操作参数，使炉况顺行状况明显改善，焦比、煤比等主要经济技术指标逐步提高。2011年10月以后，在原燃料质量继续下滑的情况下，2号高炉焦比、煤比等经济技术指标实现了突破，焦比降至320kg/t以下，煤比达到了140kg/t以上，燃料比保持在505kg/t以下的水平;同时在持续的技术创新和研究工作中形成了一整套操作技术和操作理念，新理念的实施取得了成功。

　　影响高炉指标的因素

　　原燃料质量。焦炭灰分上升不仅造成渣铁比升高、焦比升高，而且降低焦炭冷强度和热性能。焦炭的常温强度和高温耐磨、抗碎强度下降，在料与料的耐磨冲击下，产生粉末和碎焦，使高炉下部透气性变差，严重影响高炉顺行。高炉冶炼中约80%的硫来自焦炭，焦炭中的硫对高炉冶炼影响甚大。根据中国高炉生产经验，焦炭中硫分每增加0.1%，焦比约升高1.2%～2%。而焦炭转鼓和热性能的降低，对高炉影响更大，不仅料柱透气性降低，也对炉缸工作、煤气流分布产生极大影响，直接影响了高炉的稳定顺行。同时，由于焦化厂工艺设计的原因，干熄焦系统检修比较多，入炉干焦比例波动较大，直接影响了煤气流的分布，不利于高炉的稳定顺行。另外，烧结矿品位降低，渣铁比大幅度提高，高炉下部透液性变差，煤气流阻力增大，严重制约了高炉经济技术指标的提升。再加上烧结混匀料配加大量冶金废料包括各种除尘灰，高炉入炉碱负荷和锌负荷大幅度升高，碱负荷在4kg/t以上，锌负荷在400g/t以上，在高炉内对焦炭强度破坏力度增大，严重影响了高炉的稳定顺行。

　　高炉操作。由于原燃料质量降低，高炉中心气流明显减弱，边缘气流不稳定。在传统操作观念的影响下，2号高炉为了保证中心气流充沛，仍坚持大风量操作，进一步提高风速和动能;日常调剂方针是保证风量调整氧量。但是由于原燃料质量的降低，炉况不接受高风速、高动能操作，高炉炉况波动频繁，不得不依靠高焦比维持生产，煤比、焦比等主要经济技术指标大幅下滑，宣告这种操作调整不成功。

　　调整操作总体思路

　　在目前的原燃料质量条件下，他们通过对高炉炉内气体动力学的研究，用高炉炉腹煤气量指数和透气阻力系数为指导，优化高炉工艺操作，实现高炉长期稳定顺行、改善经济技术指标、降低冶炼成本的目的，最终实现高炉效益最大化的目标。

　　炉腹煤气量指数和透气阻力系数的定义：焦炭、煤粉在燃烧后，形成炉腹煤气，炉腹煤气的数量与鼓风量、富氧量、加湿量、喷吹物的数量、成分有关。炉腹煤气在高炉内上升过程中，穿过料层，遇到阻力，其阻力的大小除了与炉腹煤气量有关外，还与煤气的黏性、密度、炉料的粒径、形状、空隙率等因素有关。

　　用高炉炉腹煤气指数衡量高炉强化的程度更能体现生产实际状况。所有限制高炉强化操作的因素都与高炉内的煤气流动有关，也就是高炉内煤气的通透能力决定了高炉的强化操作。而高炉存在着强化冶炼的界限，也就是高炉炉腹煤气量有最大界限。由于不同高炉冶炼条件不一样，决定了炉腹煤气量也不一样;高炉炉缸靠近炉腹，在生产过程中炉缸断面积基本不变，可以把单位炉缸断面积上产生的炉腹煤气量定义为高炉炉腹煤气指数;用高炉炉腹煤气指数作为衡量高炉强化的程度指标有更强的代表性、科学性和逻辑性。

　　高炉能够通过的煤气量和炉腹煤气量指数取决于炉料的透气性。显然，入炉原料品位越高、渣量越小、焦炭强度越好、炉料的空隙率越大、煤气流速越低、炉料对煤气的阻力越小，能够通过的煤气量就越大;入炉原料品位越低、渣量越大、焦炭强度越差、炉料的孔隙率小、煤气流速越大、炉料对煤气的阻力越大，能够通过的煤气量就越小。这充分体现了高炉应以精料为基础的重要性。

　　用透气阻力系数评价高炉透气性比压差和透气性指数更合理、更科学。根据卡曼Carman阻力方程，可以看出透气阻力系数K是与炉料透气性密切相关的系数，不仅涉及风压PB、顶压PT，而且涉及到炉腹煤气量VBG，因此阻力系数K值体现高炉透气性比压差和透气性指数更合理、更科学。

　　由于K值更能体现高炉的透气性好坏，在高炉生产中用K值指导高炉操作更有实际意义。当K值保持稳定，说明高炉气流稳定，高炉炉况顺行;当K值升高，说明高炉料柱透气性变差，因此应采取降低K值的措施，防止高炉出现滑料、崩料、甚至悬料;当K值降低或波动大，高炉可能出现炉凉和气流不稳定。因此，用K值更能全面准确地判断高炉炉况趋势，更能够保证炉况的稳定、顺行。

　　在原燃料条件一定的条件下，该厂确定了改善经济技术指标和进一步强化高炉的思路：适当提高顶压、提高富氧率、降低燃料比，控制合理的送风比，控制合理的炉腹煤气量和炉腹煤气量指数，降低单位生铁耗风量，从而降低透气阻力系数K值，提高料柱的透气性，实现改善经济技术指标和高炉进一步强化的目标。当原燃料质量相对较好时，K值相对较低，炉腹煤气量指数可以控制得高一些，可以通过提高炉腹煤气量指数来强化高炉和改善指标;当原燃料质量变差时，K值较高，炉腹煤气量指数控制得要相对低一些，可以通过提高富氧率、降低燃料比、降低单位生铁炉腹煤气量来改善和强化高炉指标。

　　遵照新思路优化操作

　　在这一新思路的指导下，邯宝炼铁厂采取了一系列措施，使高炉炉体水温差越来越稳定，高炉炉况接受大矿批的能力越来越强，炉况稳定性越来越好。高炉经济技术指标逐步改善，焦比、煤比等主要经济技术指标逐步提高。

　　调整送风比。高炉入炉风量与实际有效炉容的比值定义为送风比，结合国内外大型高炉尤其是宝钢高炉的操作经验，他们确定3200m3高炉的送风比应控制在1.7～1.8。在原燃料质量有保证的情况下，送风比控制在上限水平，在原燃料质量降低的情况下，送风比应控制在下限水平，通过提高富氧率来保持冶炼强度。

　　合理控制炉腹煤气量和炉腹煤气量指数。炉腹煤气量和煤气指数都有一定的上限值和合理区间，并非越高越好。生产实践证明，在原燃料条件有保证的情况下，高炉的炉腹煤气量指数和炉腹煤气量可以控制在62.5和7870m3/min以上;在原燃料条件降低的情况下，炉腹煤气量指数和炉腹煤气量控制在62.5和7870m3/min以下。

　　选择合适的透气阻力系数K值。根据生产实践，在目前的原燃料条件下，高炉K值上限应控制在3.2以下才能保证炉况的稳定。

　　调整操作控制参数。从2011年7月开始，该厂对2号高炉进行了操作调整，调整参数控制。随着操作参数的调整，2号高炉炉况顺行状况明显改善，焦比、煤比等主要经济技术指标逐步提高。

来源：华夏模具