本发明涉及高炉炼铁，特别涉及一种炉役末期高炉的稳定运行方法。
背景技术：
1、高炉是现代钢铁企业生产流程中的重要组成部分。高炉使用矿石作为原料进行冶炼，还原后得到铁水。高炉作为生产铁水的重要设备，铁水的顺行生产对于钢铁企业的发展至关重要，但传统高炉在生产中，由于炉料、矿石和焦炭的不均匀性和不稳定性，导致高炉操作过程中难以实现稳定生产，冶炼效率低下，能耗较高，同时也对环境造成较大的污染，需要对炉况进行实时监控，出现失控情况时及时进行调整。尤其是高炉在运行一段时间后，进入到炉役末期，长期的冶炼生产使得炉缸内的耐材受到侵蚀，炉缸内炉渣堆积、铁水负荷过大引发生产异常，导致炉缸局部温度高、冷却水温差偏高及冷却设备烧损多。因此，如何处理和解决炉役末期高炉冶炼时的各种问题，保持正常生产运行，成为目前亟需解决的一个问题。
2、炉役后期，有些炼铁厂采用降低冶炼强度、降低铁水产量的方式来维持炉况的稳定，例如将高炉产量降至正常产量的70％～75％；或者，采取牺牲一定燃烧消耗以提升炉温，使炉渣流动性改善，以及采取降低富氧、减少风量、降低炉内压力等方式，都是为了降低冶炼强度，减缓炉内渣铁对于砖衬的侵蚀速度。这些措施有助于延长高炉炉衬的使用寿命，维护炉役后期的生产，是一种常见的冶炼生产控制手段。但是，高炉产量的下降会造成铁水成本的明显提高，且无法满足后续炼钢的原料需求，使得企业内部上下游的供给出现不匹配。
3、中国专利cncn201810154677.9公开了一种利用高炉复合护炉炉料的护炉方法，利用多层复合护炉用炉料，并采用中心和边缘同时布料的方式，使得有效护炉成分能充分到达炉底和炉缸的侵蚀部位，实现了护炉物料在炉内的最佳应用，同时还不影响高炉日常操作的稳定顺行，达到高炉炉役末期生产效果上的最优化。所述高炉复合护炉炉料，包括球团和外裹的煤粉层，球团中含钒钛精矿粉占质量百分比90％～99％，膨润土占质量百分比为1％～10％，直径为3～10mm；外裹的煤粉层厚度为5～50mm。该发明虽然延长了高炉寿命，且不降低铁水产量，但是入炉料的制备过程较为繁杂，并引入的钛、钒等新成分，铁水成本明显提高。如何在原有入炉料结构基础上，通过操作手段控制炉役末期炉况的波动，使其尽量维持正常出铁量，成为研究人员及现场操作人员不断钻研的课题。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种炉役末期高炉的稳定运行方法。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
3、一种炉役末期高炉的稳定运行方法，在高炉冶炼过程中，通过布料制度、热制度、送风制度和造渣制度四种制度的同步协调，共同稳定高炉运行状态，并及时根据运行状态对控制参数进行调整，实现炉役末期高炉的稳定顺行；
4、s1、布料制度
5、布料时，矿石批重小于批重临界值，所述批重临界值的计算公式为：
6、
7、式中：
8、ρ——矿石堆密度，kg/m3；
9、n——炉料堆尖至高炉中心的水平距离，m；
10、d1——炉喉直径，m；
11、tanθ2-tanθ1——焦炭和矿石在炉喉堆角的差值；
12、s2、热制度
13、冶炼时铁水物理热控制在1480℃～1530℃之间，铁水si含量0.3％～0.5％；
14、s3、送风制度
15、高炉风压稳定在385±5kpa，压差控制在175±5kpa，富氧率2.5％～5.0％；
16、s4、造渣制度
17、冶炼中通过添加mgo来调控炉渣黏度，使炉渣中的mgo含量在8％～12％，炉渣碱度稳定在1.20～1.23，炉渣al2o3含量维持在15％～17％。
18、本发明的进一步改进在于：布料时，通过增加中心加焦量来改善高炉中心气流，在原有焦批的最小角圈数增加1圈。
19、本发明的进一步改进在于：焦批的布料矩阵为40-38-36-34-31/3-2-2-2-3，矿批的布料矩阵为39-37-35/3-3-2，矿焦差1.5。
20、本发明的进一步改进在于：当中心煤气流较弱、或煤气流不稳定时，在稳定焦平台基础上，将矿批的布料角度上提0.5°。
21、本发明的进一步改进在于：所述布料制度中，高炉的碱金属负荷控制在2.5～2.8kg·t-1。
22、本发明的进一步改进在于：所述热制度中，铁水物理热有上升趋势、且持续上升达到1530℃，采用减少喷煤量、增加富氧量、适量增加鼓风量的方式进行调控；若铁水物理热有下降趋势、且持续下降至1490℃，采用增加喷煤量、减少富氧量、减少鼓风量的方式进行调控。
23、本发明的进一步改进在于：当进行热制度调控时，喷煤量的增减量为1000kg/h～2000kg/h，富氧量的增减量为500m3/h～2000m3/h。
24、本发明的进一步改进在于：所述送风制度中，风量控制在2050m3/min～2100m3/min。
25、本发明的进一步改进在于：如果发生崩料时，需降低风量、且风量需要一次降低到位，但恢复风量时要缓慢进行，一次控制在30m3/min～50m3/min，间隔时间控制在20～30min。
26、本发明的进一步改进在于：所述造渣制度中，防止在铁水硅含量si＜0.20％、碱度r2＞1.29的条件下运行。
27、由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
28、本发明提供了一种炉役末期高炉的稳定运行方法，通过布料制度、热制度、送风制度和造渣制度四种制度的同步协调，在高炉炼铁全流程的操作进行了详细的限定，通过调控高炉中不同组分的系统，从而实现精确控制入炉燃料的供给量和燃烧状态，保证炉内燃烧的均匀性和稳定性，并且能根据燃烧状态实时调整高炉的运行状态，实现高炉顺行生产。该方法具有高度的稳定性和可操作性，所需成本较低，并且易于维护，且不需牺牲高炉出铁量，具有较好的实用性和经济性。
29、在布料制度中，本发明通过入炉料批重、布料矩阵和碱金属含量对入炉料进行了详细限定，实现了炉内透气性的稳定和增强，极大改善了高炉的冶炼效果。通过临界矿石批重的计算，调节矿批或矿角，改善煤气流分布，提高煤气利用率；通过中心加焦、辅以边缘气流疏导的方式，将焦批的最小角圈数增加一圈，开放中心煤气流，并在中心煤气流不稳定时，通过矿批布料角度的适当上提，外移矿平台，稳定边缘气流；通过高炉碱金属负荷的限制，控制炉内碱金属含量，减少碱金属对于矿石、焦炭、以及炉衬的腐蚀破坏，在保护入炉料冶金性能的同时，进一步减少对炉身、炉缸的损毁，延长高炉的寿命。
30、在热制度中，在高炉冶炼过程中，适当提高铁水的物理热并调控铁水中的硅含量可以有助于增强高炉的冶炼效果；同时通过实时监测和快速的处理反馈，当铁水物理热出现波动时及时进行操作调整，使铁水物理热稳定在合适范围内，确保铁水的品质。在送风制度中，通过合适的风量、风压、压差来配合入炉料和铁水物理热的情况，使铁水物理热保持在稳定范围内，且炉内煤气流顺畅、煤气阻力低、煤气利用率高。
31、在造渣制度中，通过对炉渣mgo含量、al2o3含量、渣碱度的限定，有效降低了炉渣的黏度，改善了炉渣流动性，降低了煤气阻力，维持了焦炭骨架的空隙度，确保高炉顺行和生铁的质量。
1.一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：在高炉冶炼过程中，通过布料制度、热制度、送风制度和造渣制度四种制度的同步协调，共同稳定高炉运行状态，并及时根据运行状态对控制参数进行调整，实现炉役末期高炉的稳定顺行；
2.根据权利要求1所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：布料时，通过增加中心加焦量来改善高炉中心气流，在原有焦批的最小角圈数增加1圈。
3.根据权利要求2所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：焦批的布料矩阵为40-38-36-34-31/3-2-2-2-3，矿批的布料矩阵为39-37-35/3-3-2，矿焦差1.5。
4.根据权利要求3所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：当中心煤气流较弱、或煤气流不稳定时，在稳定焦平台基础上，将矿批的布料角度上提0.5°。
5.根据权利要求1所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：所述布料制度中，高炉的碱金属负荷控制在2.5～2.8kg·t-1。
6.根据权利要求1所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：所述热制度中，铁水物理热有上升趋势、且持续上升达到1530℃，采用减少喷煤量、增加富氧量、适量增加鼓风量的方式进行调控；若铁水物理热有下降趋势、且持续下降至1490℃，采用增加喷煤量、减少富氧量、减少鼓风量的方式进行调控。
7.根据权利要求6所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：当进行热制度调控时，喷煤量的增减量为1000kg/h～2000kg/h，富氧量的增减量为500m3/h～2000m3/h。
8.根据权利要求1所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：所述送风制度中，风量控制在2050m3/min～2100m3/min。
9.根据权利要求8所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：如果发生崩料时，需降低风量、且风量需要一次降低到位，但恢复风量时要缓慢进行，一次控制在30m3/min～50m3/min，间隔时间控制在20～30min。
10.根据权利要求1所述的一种炉役末期高炉的稳定运行方法，其特征在于：所述造渣制度中，防止在铁水硅含量si＜0.20％、碱度r2＞1.29的条件下运行。
