八钢A高炉长寿管理与生产实践

王雪超，何玉娟

(宝钢集团八一钢铁有限公司，乌鲁木齐830022)

宝钢集团八钢公司新区A高炉有效容积2500m3，设有30个风口，3个铁口半岛式布置。采用了无钟炉顶、皮带上料、砖壁合一的薄壁内衬、铜冷却壁、软水密闭循环炉体全冷却结构、炉缸陶瓷杯等技术。

设计利用系数2.2(设备能力2.5)，焦比360kg/t，煤比160kg/t(设备能力220kg/t)，一代炉役(不中修)寿命15年。

开炉至今，高炉逐渐进入长寿护炉期，同时炉缸侧壁出现了局部侵蚀，风口小套破损频繁，中套因有害元素富集而上翘，15段冷却壁不同程度出现根部剪切，8段铜冷却壁漏水等现象，严重制约炉况的稳定顺行。2014年6月，高炉进行为期七天的检修，针对冷却壁漏水等问题进行穿管、更换，彻底根除漏水对炉况的影响。

1 高炉长寿技术

1.1 设计上使用全冷却方式，炉体16层冷却壁，关键部位使用铜冷却器。冷却方式为串联式软水密闭循环。冷却系统有关参数见下表和图:

图1 冷却系统示意图

1.2 炉缸耐火材料为超微孔碳砖加刚玉质陶瓷杯的复合结构

1.3 高炉炉体监测

炉体的监控分为温度的监控和对热负荷的监控。温度监控分为以下种类:(1)对无固定测量仪表，认为必须检查和保护性监测到的部位，如表1。

表1 必须监控部位温度及措施

图2 冷却系统下部成份构成

(2)对固定测量仪表，分区、分段作统计，超过规定值及时处理。(3)利用测温的区域平均热电偶温度和热负荷值预警高炉出现的变化。

表2 温度监控分类

利用测温热电偶的各个区的温度进行分区分段的检测，并结合冷却壁4个区热负荷波动值，给中控提供高炉操作炉型的变化的部分依据。冷却壁的每个区热负荷波动范围在1 700MJ/h～2 500MJ/h，超出上下限，则对炉墙出现的变化予以关注。

冷却壁的温度监控比热负荷变化快，可对铜冷却壁的状况监控。对最低温度和变化频次的观察，有助于监控炉腹等热段的状况。目前，A高炉的铜冷却壁温度范围:炉腹和炉身在45℃～65℃之间，炉身下部两段在55℃～80℃之间。

2 生产操作思路

2.1 强化本体冷却

一般在炉龄的中后期，通过加大冷却水量，以保证冷却壁前端的附着物，实现稳定炉型。因前期受到多块漏水冷却壁的影响，高炉被迫降低单区水量，以此减少漏水量。开炉后，逐步恢复水量，由前期的800m3/h提高至1 050m3/h，同时降低软水进水温度，进而保证水温差控制在5～6℃左右。

2.2 精细日常操业监控

通过炉顶成像、一字测温以及冷却壁侧壁温度，对煤气分布进行分析，并针对Z值、W值，对布料制度适当调整，达到维持中心气流，在炉况顺行情况下，适当发展边缘气流，但杜绝过分发展边缘气流，避免影响高炉长寿。由前期的 调整为，有效的降低煤气流速，提升煤气利用率，进而降低热负荷，减轻气流对炉墙的冲刷。同时在送风制度上，逐步统一风口直径以及风口长度，采用520×120mm，保证煤气流分布合理。

2.3 加强炉缸侧壁监控

对于炉缸部位各点的热电偶，利用长、短期休风更换、恢复故障点，此项工作的重点是加强炉缸侧壁的温度监控。通过灌浆消除铁口区域可能存在的煤气通道，改善铁口煤气火状况。

3 具体操作措施

(1)冷却壁“再生”修复技术。八钢高炉对冷却壁剪切的单根水管，采取单根水管穿管“再生”修复技术，使冷却壁重新恢复工作状态。穿入的新水管可维持2年或更长时间。对整块冷却壁内的四根水管全出现剪切的，进行整体更换，同时对15段冷却壁出现的龟裂，进行勾缝，喷涂，有效控制冷却壁的恶化。

(2)内衬喷涂。高炉进行降料线，对高炉内衬在炉腹下沿至炉喉钢砖下沿区域喷涂造壁，进而降低侧壁温度。

(3)本体压浆。高炉在生产过程在，炉缸及本体部位的热胀冷缩使砖衬中产生气隙，利用检修开孔后进行压浆处理。

(4)布料作业和气流分布的调整。布料强调稳定，但不宜过强的中心气流，根据八钢原燃料的条件以及自身炉况，中心温度控制400℃，同时炉顶煤气温度控制在200℃左右，保证一定的中心气流，可进而有效的控制有害元素的富集。

(5)炉前作业管理。稳定一定深度的铁口既能改善侧壁工作状态也能在活跃炉缸，强化炉缸工作状态。对炮泥性能及炉前开口操作方法的管理，既能保证铁口深度，又可得到操作上的便利及降低成本。铁口深度一般维持在3 400～3 500 mm。

(6)降低高炉设备故障率。频繁的设备故障，致使高炉休慢风，进而对炉内各部的温度产生较大的起伏。

(7)调整上翘、变形风口。对上翘的风口中套进行更换，在更换的过程中，清理中套底部的碳砖、渣铁，填充耐火材料，延长中套上翘周期。

4 结语

(1)高炉长寿管理应是个长期的工作，伴随着整个炉役，制订高炉长寿管理制度，技术人员监测炉衬温度、冷却壁温度变化以及风口工作状况，通过各种手段对高炉长寿情况定期给出分析报告;

(2)提高高炉的操作水平，重视各项操作制度的制订，并严格贯彻执行，严格控制冶炼强度。高炉操作炉型的合理控制是高炉操作的重中之重，直接影响到高炉生产及炉况稳定水平;

(3)严格控制冷却系统的检测力度，强化冷却制度管理，作好中部调剂。进一步稳定软水水质和保证高炉冷却所需的水量和水压。

高炉生产是一项综合调剂和系统管理的工程，随着炉龄进入中期，应继续坚持精料方针，加强调剂和管理，稳定炉况，继续强化冶炼，同时摸索延长高炉寿命的措施，实现高效与长寿，获得最大的经济利益。