9号高炉频繁塌料处理

王 亮，付华华，黎家恒

（新余钢铁集团有限公司，江西 新余 338001）

1 前期炉况演变过程

2月上中旬9号高炉炉况顺行良好，高炉各项经济技术指标均较好，压差波动小，下料均匀顺畅，冷却壁温度圆周方向分布均匀。具体参数及指标见表1。

表1 2月10日~28日操作参数及指标

9号高炉此次塌料前炉况表征主要有以下几点：

（1）炉芯温度下降，铁口以下区域炉缸侧壁温度下降。按照以往经验，炉芯温度和侧壁温度同时下降，应是死料柱浮起较高或者死料柱透气性较好的炉缸，自由铁水流动区较大，流速较小，炉缸活跃。

（2）从边缘指数于2月17日开始下降，同时铜冷却壁温度变化呆滞，6、7、8段个别点较低的状况判断，边缘有自动加重的趋势。

（3）2月23日基于炉况平稳判断，开始提煤比，同时提高富氧率，提煤比前后参数及指标对比见表1。

（4）25日中班炉渣碱度高，27日早班碱度较低，铁水物理热不足，碱度的频繁波动，使炉缸工作状态变差，渣铁温度与炉缸温度不匹配。

9号炉炉况频繁塌料过程：

自2月26日开始，出现下料不均匀时快时慢，至2月28日4：00产生滑尺、塌料等现象。进入3月以后，1日～3日炉况基本稳定，但炉温波动大时，尤其是炉温上行过程中会产生压差波动，然后滑尺的现象。3日开始，高炉在正常炉温情况下，换炉、换罐时产生的压差波动也会导致塌料。6日早班冷却壁温度持续下降，8段从85℃到75，至8日降低到62℃，同时7段、9段大部分测温点温度下降，高炉出现结厚。8日开始高炉频繁出现踏料、滑尺，压差波动幅度及塌料时料线塌落的深度均增加，炉况进一步变差。

2 原因分析

2.1 炉缸工作状态变差

（1）此次炉况波动，炉缸工作状态变差引起是主要原因之一，主要有：

渣系的影响，2月底，炉渣碱度波动频繁且高碱度居多。3月初，渣中Al2O3高且MgO低，Al2O3最高时达15.94%，MgO/Al2O3长期低于0.5，最低时0.43,见图1，炉渣稳定性变差，黏度上升，渣铁流动性严重变差。

图1 3月上旬MgO/Al2O3变化情况

2月23日高炉提煤比，干煤比提高4kg/t，小时煤量由38t/h，上升到40t/h。从图1可以看出，2月下旬炉底温度以及侧壁温度是呈下降趋势，说明炉缸工作状态未达到最佳水平，此时提煤比，将会使未燃煤粉增加，使炉缸活跃性变差，因此2月下旬提煤比时机不对。

2.2 中心气流不稳定，边缘较重

在炉缸工作变差后，中心气流不稳定，而2月边缘负荷较重，8档矿焦比4.8倍，中心气流不强时，容易引起压差升高。而且3月碱负荷、锌负荷高，尤其是Zn负荷，在2月底3月初达到1kg/t，Zn、碱负荷变化见图2.在3月初调整布料角度后，边缘出现快速结厚。炉况严重恶化是在8日前后，在此期间，炉身部位炉墙结厚成为事实，操作炉型发生了变化，气流经过结厚部位是气流方向会发生改变，造成上部气流分布紊乱。而且由于中心死料柱过大，高炉下部透气性、透液性较差，在炉温波动时极易造成压差波动，在压差升高时料速减慢，压差下降时料速加快，压差波动幅度大时就产生踏料、滑尺现象。

图2 锌、碱负荷变化情况

2.3 热制度不稳定，渣铁流动性差

从3月初的滑尺统计来看，滑尺前均出现压差升高，而造成压差升高的主要原因则是炉温上行引起炉缸煤气体积膨胀，由于死料柱较大，炉缸容积变小，引起高炉下部压差升高。反之，在炉温合适时，高炉热压波动小，下料均匀。1～9日[Si]及物理热。9号炉3月初的炉温波动比较大3月1～9日[Si]偏差0.072，平均[Si]：0.45%，铁水温度指数2号较低，3号正常，在5日铁水温度指数最低仅1.8，炉缸温度与铁水温度不匹配。热制度不稳定引起软熔带的上下移动，破坏煤气流在软熔带的二次分布。

从2月初开始，生铁含[Mn]在0.3%左右，含[S]长期低于0.030%，炉温偏足时，含[S]甚至低于0.025%。[Mn]、[S]含量低，铁水流动性差，铁水物理热低渣铁流动性差，渣铁流动性同时变差，炉缸工作变差是必然趋势。

综上所述，此次炉况波动主要因炉缸工作变差引起，因炉缸变差引起炉缸温度与渣铁温度不匹配，热制度波动大，从而进一步引起上部气流分布欠佳，中心不足，边缘气流分布也不均匀，引起高炉上部滑尺、塌料的现象。

3 处理过程

在炉况波动时，采取的上下部相结合的措施，主要调剂如表1。

表2 炉况波动期间主要调剂

在2月28日炉况出现波动的初期，于59批将矿批从71t缩至68t，以适当开放中心。3月1日将八档角度减少0.5°，同时控制8档负荷4.5～4.6，采取疏松边缘的措施，但效果不明显，在炉温偏高时，高炉压差波动大，滑尺、踏料现象频繁，3日将顶压从220降低至215kpa，同时缩矿批，减富氧。6日布焦时间由97秒延长至100秒，因塌料频繁，采取适当控制风量的措施，同时延长布焦时间的措施。经过采取疏松边缘的措施后，炉况未明显好转，且冷却壁温度持续下降，出现炉墙结厚征兆，7日将8档矿、焦角度增加至42.6°，8日又将角度减小至42.3，同时提高进水温度，降低冷却强度。采取一系列措施后，炉况未向好的方向发展，反而恶化，压差波动加剧，塌料次数增多，且塌陷更深，说明之前未找到炉况波动的主要原因，为引导中心气流，降低压差，减少或制止塌料，采取进一步疏松边缘的措施，同时下部增加风量提高鼓风动能以活跃炉缸，于10日增加第9档焦炭，布焦时间107S，同时压差情况逐步提顶压，并在合适的时候逐步增加矿批。至13日，顶压逐步提高至221kpa，矿批66t/批，富氧量11500m³/h。在此期间，压差稳定性提高，踏料现象逐步减少，炉况逐渐恢复。

4 预防措施

（1）炉缸工作变差，中心气流不稳定时要及时采取疏松边缘的措施降低压差，提高料柱透气性，疏松边缘的同时适当控制冶强，但冶强不宜过低，要保证足够的产能来活跃炉缸。

（2）时刻关注原燃料变化，有害元素过高时，要限制入炉，若中心气流不足需疏松边缘时，更要关注Zn、碱负荷的变化，防止炉墙快速结厚。

（3）严格半仓上料制度，半仓以下必须停用，同时加强槽下筛分的管理，减少粉末入炉，提高高炉上部透气性。

（4）日常操作中，密切关注渣系的变化，尤其是渣中Al2O3的情况，有上升趋势及时使用云浮块（高硅块），增加渣量以降低渣中Al2O3含量，同时适当控制碱度，确保生铁含[S]在0.030%左右，以改善渣铁流动性，提高高炉下部透气性及透液性。

（5）工长必须精心操作，确保铁水物理热1500℃～1520℃，杜绝低炉温、低物理热，同时避免炉温的大幅度波动。

5 小结

此次炉况波动起因为炉缸工作变差，进一步导致中心气流不足，而初期边缘相对较重，引起高炉频繁踏料，而在处理过程中，有以下不足之处：

（1）初期疏松边缘幅度不够，参数调节太多，炉况变差或变好，难以分析出是哪一方面的调节引起。6日减风不合理，鼓风动能严重不足，只能维持在12000kg.m/s，炉缸工作难以改善。处理炉缸时要保障高炉下部鼓风动能，有利于减少死料柱，改善炉缸活跃性。

（2）处于炉况期间，炉渣碱度按正常水平操作，而铁水含[Si]量相对偏高，不利于改善高炉下部透气性、透液性。

（3）炉况波动期间，高炉外部环境影响较大，各原燃料仓位难以保证，增加了原燃料的摔打，粉矿、粉焦上升，高炉上部透气性难以改善。