日本神户制钢加古川制铁所的铁源全部是高炉铁水，因此，在以操作管理为主的时代，特别注重高炉操作稳定化。

   1 背景

   1.1 神户制钢高炉需要克服的透气性问题

   高炉操作管理上最重要的是炉温管理。烧结矿还原性等原料指标的波动，会引起炉温波动。但是，遵守原料、还原剂的质量管理标准，基本不会发生重大的影响。因各种因素导致的高炉炉内透气性恶化引起炉料下降不顺畅、还原煤气的管道行程,会使炉温大跌。炉温的大幅度降低将导致渣铁排放困难，会进一步助长透气、透液性恶化。其结果是，如果引起风口和冷却壁等破损、炉内进水，将加速炉温下降。因此，稳定保持高炉的透气性是非常重要的。

   加古川制铁所的球团厂是日本唯一的一座球团厂，其最大的优点是可以使用烧结厂难以使用的粉矿生产高炉用球团矿。另一方面，由于球团矿粒度小，与烧结矿的性质不同，对高炉炉内透气性的影响比烧结矿大。此外，因公司没有焦炭厂，所以降低焦比是降低铁水成本的重要研究方向。焦炭对保持炉内透气性具有重要作用，焦比的降低伴随着炉内透气阻力增大。对于透气性,在多配入球团矿的同时，低焦比操作成为非常困难的操作。

   1.2 神户制钢高炉操作的中心煤气流思想

   作为解决上述问题的重要技术，神户制钢开发了焦炭中心装入法。使高炉中心百分之几的断面积区域形成焦炭柱，即使多配入球团矿，也可以抑制矿石向中心部位流入，能够保持中心部位良好的透气性。中心部位形成低透气阻力区域，也就是稳定地保持中心煤气流，在低焦比导致的炉内透气阻力高的状况下，也可以抑制管道行程和煤气流波动。保证这种稳定的中心煤气流对神户制钢的高炉稳定操作至关重要。

   2 高炉操作稳定化措施

   2.1 抑制高炉低温区域的焦炭气化反应

   为稳定中心煤气流，运用焦炭中心装入技术来改善高炉中心部位的透气性是必要的措施，但在多配入球团矿的低焦比操作中，与采用活动炉喉保护板调整炉料下落位置结合的炉料分布调整很重要。这种操作条件下，为了稳定中心煤气流，要求在相对的边缘部位，加大矿石层厚度，减薄焦炭层厚度的炉料分布，但边缘部位的矿石还原成为瓶颈，存在风口破损的问题。因此，为降低焦比，必须兼顾保持稳定的中心煤气流和改善高炉边缘部位的还原率这两个方面。

   作为对策，采取了矿焦混装的焦炭小粒度化。传统上，混装焦炭的粒度比矿石大20mm以上，充分运用筛下焦。减小混装焦炭粒度有以下优点：①焦炭的反应面积增大；②与矿石同等粒度，改善了与矿石的混合性（抑制偏析）；③改善分散性，促进了矿焦混装焦炭的气化反应，随着矿石还原率的上升，混装的焦炭优先反应；④抑制块焦的反应劣化。表1是工业高炉实际应用结果。通过矿焦混装焦炭的小粒度化及增量，确认了低温区域的焦炭气化反应量比常规上升。结果如表1所示，可以改善炉内透气性，降低还原剂比和焦比。

   2.2 模拟模型的更新提高了炉料分布控制技术

   加古川制铁所2号高炉（第三代）炉内容积为5400 m³，是神户制钢首个超过5000m³的高炉，需要开发适合的炉料分布技术。另外，为减少高价进口的焦炭，要求实现低焦比操作。

   为了制定点火后的炉料分布指导方针，研究开发人员进行了反复讨论，进行了炉料分布模拟的更新。在该模拟中，在整理以往实际操作的炉料分布数据的基础上，实际高炉不能确认的炉喉径的影响和减少焦炭的影响等采用了模型试验结果。通过运用该炉料分布模拟的炉料分布计划，可以顺利地过渡到正常操作。

   由于2号高炉的装入能力增强，实施了比现有高炉强化中心装入焦炭功能。通过最大化地运用该功能的炉料分布调整等，可以稳定地保持中心煤气流，点火后6个月，在稳定生产的条件下，实现了300kg/t水平的低焦比操作。

   3 提高高炉操作管理技术的措施

   通过上述措施，实现了提高稳定操作的技术水平。2010年2号高炉，由于出铁设备事故导致炉况异常，发生了炉温骤降事故。稳定操作的技术水平仍然不够高。特别是为掌握炉内状况而开发的传感器技术不足。

   开发炉内渣铁液面水平传感器和软熔带高度传感器，有助于避免炉温骤降等重大事故。此外，由于优质铁矿石资源的枯竭，原料品位下降，希望提高高炉和烧结的装入原料的管理技术。开发这些传感器，不能仅由神户制钢单独开发，需要与各钢铁公司共同进行产学合作，包括与其他领域的技术交流等。

   （魏英杰）