频繁烧损风口的炉况恢复

王 宁， 高柱平， 刘志凌， 王华水， 王 亮

（新余钢铁集团有限公司第一炼铁厂， 江西 新余 338001）

2016年4月10日—14日高炉休风计划检修94.2 h。复风恢复过程中频繁烧损风口、塌料、管道频发，恢复过程较为困难。期间慢风1次、断风1次、休风堵风口恢复炉况1次，更换漏水风口休风3次、累计更换风口18个。18日早班起炉况逐渐好转，滑尺（崩料）减少、管道消除、再未烧坏风口，中班风量恢复至正常4 700 m3/min（此时25号风口未开）。19日6∶10 开始富氧,至 22 日 16∶20 捅开 25 号风口、恢复全风4 860 m3/min，后续逐步恢复风温、富氧、加重焦炭负荷降硅。

1 主要技术指标

2016年1月—4月主要指标见表1，消耗指标稳中有降。但2月份、4月上旬消耗指标明显升高，因原燃料质量变化引起炉况波动、致使燃料比升高。2月中旬消耗指标开始升高，15日炉况出现波动、逐步调节恢复炉况，直至3月下旬炉况逐步恢复。

表1 2016年1月—4月主要技术指标

2 风口反复烧损原因

2.1 原燃料质量变差

1）2016年1月下旬炉内操作碱度偏高、物理热较高影响炉外出渣出铁。中心主导气流减弱、掉渣皮、偶有小滑尺（相差0.3～0.5 m）。随之相应延长布焦时间、退顶压以引导中心气流，降低碱度（确保物理热）以改善炉缸工作。

2）春运期间炼焦煤库存不足，焦炭强度大幅降低（见下页表2）。2月中旬烧结矿、焦炭质量进一步下降，中心气流再度减弱，偶有滑尺（探尺相差0.7～0.8 m）且滑尺次数有所增加、出渣出铁时间不均、铁口深度变浅，下旬26日早班出现管道。休风更换3个漏水风口（17号风口2.3 d转工业水、20号风口2.15d转工业水）。2月20日会同取样6 m焦M40为82%～83%、M10为8%；4.3m焦M40为80%、M10为8%。

2月中心气流减弱，中心指数Z/边缘指数（W）值降低约3（10.5～7.5），至3月下旬逐步回升。2月中旬炉体8、9段掉渣皮，平均温度升高约20℃（80～100℃）。至3月中旬逐步稳在90℃左右，但波幅增大。

2.2 炉缸工作变差

1）炉缸侧壁、炉芯温度大幅降低。自2016年2月下旬炉缸侧壁（13.495、12.495段）温度略有上升了约10～20℃，而铁口以下炉缸及炉底（炉芯）温度大幅下降，10.995段降幅 110℃、9.995段降幅200℃、9.195段降幅320℃、8.393炉芯温度降低175℃。炉缸均匀性活跃性有所变差。在2月初视炉底温度上升，故降低进水温度（40℃降至38℃），总水温差升高约1.2℃（4.4℃升至5.7℃）。

表2 2016年1月—4月焦炭质量指标 %

2）铁口温差增大。炉温：2号铁口前低后高、3号铁口前高后低，温差大时有0.10%～0.15%。物理热：2号较3号铁口低10℃左右，温差大时达15℃～20℃。

3）休风堵风口时，南面风口前回旋区堆积的焦炭较为疏松，北面很实。

4）南北两探尺相差0.2～0.3 m，长期1号浅、2号深（南面）。

3 休风料组成及休风期间保温

休风料组成见表3，按计划准点休风，休风前两炉铁平均炉温0.5%、R2：1.21倍、物理热1 519℃，但2号铁口物理热偏低。休风料线3.4 m、顶温317℃，风口干净无漏水、无涌渣。休风后关闭齿轮箱冷却水、炉顶洒水手动阀、风口堵泥30 cm，并停1台主泵、控制进水温度45～50℃。11日早班紧送风装置拉杆一次、大套、中套焊缝摸黄油进行密封保温，4月13日更换5个中套、5个小套。复风时料线4.8 m、顶温61℃。保温期间良好，顶温下降趋势见图1。

图1 顶温下降趋势

表3 休风轻负荷料

4 恢复炉况

14日 18∶10高炉复风（堵 6个风口），18∶35开始喷煤、19∶50 富氧 4 000 m3/h。21∶20 开口出铁 490 t，铁水物理热1 398℃，炉温1.19%、R2：1.13。截止15日0∶10烧损风口5个、转工业水开路冷却、漏水基本控制，炉况基本正常。15日3∶00起顶温异常、冒尖、漏水增加，铁水物理热恢复缓慢1 450℃左右，4∶00、5∶00 分别加净焦 1 批、2 批，7∶00 减负荷补底焦300 kg/批补充亏热及备休风更换风口。6∶00开风口5个、风量恢复至4 700 m3/min，铁水物理热1 460～1 480℃，炉温0.8%。10∶00再加2批净焦，按计划10∶40休风133 min更换7个漏水风口。

4.1 整个恢复过程

1）断风后加剧炉况恶化、滑尺频发、塌料，当期操作重点提热防凉。2016年4月14日复风后烧损风口（见表 4），物理热不够 1 450～1 480℃，炉况基本正常。15日更换风口后堵3个风口12：53复风，中班断风后炉温不低，但物理热进一步降低1 420～1 460℃，炉况加剧恶化。故15日中班、16日晚班，重点措施提热、炉缸亏热局势扭转，炉况并未好转、压差逐步上升，作业参数稳中有退（见表5）。

表4 2016年4月14日复风后开风口情况

表5 2016年4月14日复风后风温使用、炉温、碱度、物理热情况

2）炉况进一步恶化，塌料、管道。堵风口、控风温与煤比、停氧恢复以恢复炉况作业。2016年4月16日早班接班休风堵6个风口加以恢复炉况。后续高硅、髙碱度、高压差，相应停氧、退风温，当班烧损风口6个。16日中班、17日晚班，压差偏高、物理热不足1 450～1 480℃，作业参数未能跟进。

17日早班休风更换漏水小套，堵9个风口。定风温、控煤比、停氧恢复炉况。至18日晚班捅开风口6个，风量回至4 100 m3/min，顶压155 kPa，压差140 kPa左右，恢复局面相对较好。早中班后续相应降硅、开风口加风、跟顶压，全开风口、风量回至4 700 m3/min，顶压170 kPa，压差150 kPa左右。该阶段烧损风口5个。

3）炉况局势扭转，分阶段加富氧，加负荷，提风温、煤比。2016年4月19日逐步分阶段富氧、加负荷、提风温，因后续用到湿焦，相应后退作业参数调整炉况。21日早班休风更换5个风口，并堵3个复风。后续炉况逐步恢复。

4.2 炉缸不活

1）2016年3月26日15号风口转工业水，3月28日19号风口转工业水。4月12日休风期间更换时均为烧坏下部。

2）14 日 22∶47—23∶30 慢风处理 25 号吹管弯头销子，使烧损风口漏水量大增、加剧炉缸亏热。

3）15 日 10∶40—12∶53 休风 133 min 更换 7 个漏水风口后，15∶58—16∶26 电动风机断风加剧炉缸、炉况恶化，致使后续频繁烧风口、炉况恢复困难。

5 炉缸工作状态

高炉运行近10年，为进一步延长炉龄，首要保障炉况的较长期稳定顺行，尤其炉缸、铁口维护、冷却系统的管理。

1）坚决执行以物理热为高炉操作主线的思想。尤其外部条件、炉况不佳时期更应抓好物理热不低于1 500℃。

2）有机会逐步更换上涨中套，确保焊缝、灌好浆来避免跑煤气。尤其风口中套有一定程度上涨并且连片，制约到下部气流的合理分布。

3）炉缸工作不良、铁水环流是加剧炉缸侵蚀。另外风口损坏、用工业水养护维持生产，漏水对炉缸碳砖氧化侵蚀破坏。以及炉况波动频繁掉渣皮加速冷却壁水管损坏（见表6）。

表6 高炉炉体冷却壁水管目前损坏31根及时间

4）锌碱金属负荷超高（见表7）。

表7 历年入炉锌碱金属负荷

6 结语

对铁料冶金性能，尤其高温冶金性能检测、评估的关注待进一步深入。相应搜集炉况较好时期入炉矿石粒级等数据，增加数据参考。以及经济炼铁趋势下有害杂质元素的控制。锌碱金属负荷超高，一方面使ZnO在炉缸碳砖中严重富集，导致碳砖导热系数下降，热膨胀系数增加，加剧碳砖熔蚀和热应力引起侵蚀。另一方面入炉锌负荷高，引起炉墙粘结、炉况不顺，炉皮开裂已有相应分析。分析结论，锌的渗透侵蚀和大量沉积碳产生体积膨胀是新钢1050高炉炉皮开裂炉基温度超标的原因之一。