邯宝1号高炉炉温大凉后应对措施

2020-09-17刘志福

山西冶金 2020年4期

刘志福，王拓

（邯钢公司邯宝炼铁厂，河北邯郸056015）

邯钢西区1号高炉由中冶南方设计总承包，有效容积3 200 m3，采用了铜冷却壁、薄壁炉衬、炭砖一陶瓷杯复合炉底、联合软水密闭循环冷却系统、环保型INBA渣处理系统，改进型高温内燃式热风炉等一系列先进、成熟的工艺，设有32个风口，4个铁口，4个铁口对角分布，正常生产过程中4个铁口用2备2，对角出铁。4月2日白班炉前进行出铁场倒场作业，1号、3号铁口倒2号、4号铁口，倒场完成后出铁不顺利，铁口卡焦炭，出铁困难，夜班炉内气流紊乱，频繁出气流，炉温大幅度下行，主沟渣沟冻结，炉前作业异常困难，高炉产量、经济指标损失严重。

1 造成炉温大凉的原因

2020年3月30日11：30至4月2日12：00焦化干熄焦提升机减速机齿轮损坏，更换减速机，期间生产湿熄焦，高炉大比例配吃湿焦，最高比例达40%，共配吃5 415 t湿焦。湿焦相比干焦平均粒度偏小，导致焦炭堆密度增加，孔隙度降低，造成料层透气性差，湿焦强度下降，恶化炉缸工作环境，大量碎焦炭在炉缸内堆积，堵塞铁口孔道，出铁困难。2号、4号铁口投入使用后频繁卡焦炭，出铁及其不顺，导致炉内气流形成管道，热量大量损失。

2020年2月份、3月份，钢厂库存猛增，邯钢要求限产，高炉降低风量和富氧调节产能，鼓风动能下降，回旋区缩小，吹不透中心，逐渐导致炉缸内死焦层肥大，炉缸不活跃。1月份、2月份、3月份生产时段日产量和参数对比见表1。

表1 1月份、2月份、3月份生产时段日产量和参数对比

2 处理过程

2020年4月2日白班倒场完成后，出铁不顺，17：30氧气从8 000 m3/h减至3 000 m3/h，19：10左右取铁样看估计炉温在25℃左右，铁水物理热1 493℃，19：35炉内出大气流，顶压上到246 kPa，风量从5 650 m3/min减到5 100 m3/min后稳定没有加风，考虑当时风量减的较多，且炉温偏低，没有采取停氧和大幅减煤粉的操作，加净焦一罐（17 t），硅石3 t。20：10出了个小气流，顶压从200 kPa上到213 kPa，20：40水温差小幅上涨由3.5℃左右上到3.9℃。由于4号铁口出铁过程中经常性的卡铁口，铁水流速和炉渣都出的较慢，铁口喷溅比较厉害，炉内一直处于憋风状态，考虑这样出铁对炉内影响较大，所以决定提前打开2号铁口强化出铁。20：42打开2号铁口开始出铁，期间2号出铁比较顺利，渣铁流速正常，炉温20～25℃左右，物理热1 490℃左右，20：56堵4号铁口。当时主要考虑2号铁口已经打开且出铁正常，而4号主沟以及铁口附近因卡铁口以及铁口喷溅造成泥套周边黏结渣铁较多，为了减轻情况恶化，影响堵口安全，所以在出现铁口卡的情况下直接堵口，堵口正常。此次4号出铁共计70 min，出铁量150 t左右，出渣量没有明确数据但是根据估算也是较正常渣量要少的多。4号堵口之后检查渣沟情况，发现渣沟有部分结盖，渣沟空间没有彻底冲刷出来，为防止时间长了之后渣沟过凉不利于下次炉渣流顺，且炉内根据计算表明还憋有大量渣铁未及时排出，炉内压量关系一直偏紧，没有机会加风，综合考量决定计划打开4号铁口进一步强化出铁。21：49打开4号铁口，这次开口之后出铁基本正常。22：00后4号铁口来渣，但是炉渣刚流进粒化塔时间不长就发生渣沟尾段位置出现跑渣情况，当时炉渣从渣沟平台渣沟共用段北侧流到炉基地面，有一部分炉渣倒罐到3号渣沟末端。经过紧急处理后发现无法阻止炉渣继续溢出，于是决定立即堵口。22：08紧急堵4号铁口。这次4号出铁时间19 min，出渣8 min，出渣铁量都较少。堵口之后开始清理渣沟直段后部分至渣沟三岔口一段。期间因为2号铁口一直处于正常出渣铁状态，所以4号铁口紧急堵口对炉内影响不大。

随着2号铁口出铁进入中后期（20：42开口），至22：18已经出渣铁96 min，炉内压量关系有所缓和，此时操作上出现误判，开始尝试加风，23：14风量加到5 609 m3/min，随着炉内加风，水温差开始上行，从3.9℃最高上涨到6.2℃，热负荷大幅度上升，炉温向凉。23：302号铁口来风，堵口前炉温20℃，物理热1 480℃。23：40炉内风压急剧上升，开始减风，气流分布进一步恶化，水温差升至7.5℃，0：05炉内出现第二次大气流，顶压上到254 kPa，风量最低减到4 517 m3/min，再次加一罐净焦，3 t硅石。

第二次大气流过后操作上再次出现反复。因19：35出第一个大气流加一罐净焦到达炉缸，至4月3日1：30 2号铁口出铁完毕，物理热1 487℃，这个过程中风量恢复到4 901 m3/min，第一个净焦热量过完，且加之水温差一直居高不下，叠加第二次气流带走的大量热量，所以炉温彻底下来，1：43 4号铁口打开后频繁卡焦炭并出现凝死现象，开口机捅不开，被迫使用氧气管烧开，但是出不长时间再次铁口卡死多次出现。渣铁流时有时无，渣沟一层层粘结堆高，出渣情况逐步恶化。

1：50开始减轻炉料负荷，矿批由80 t减到78 t焦比由422 kg加到433 kg，但炉温过低，渣沟一层层粘结堆高，出渣情况恶化严重，2：42 4号铁口被迫堵口，期间出铁59 min，出铁100 t，出渣量偏少。2：53再次憋出第三个大气流，且此次气流持续近2 min，顶压上到254 kPa，风量减到1 800 m3/min，大量热量损失，炉凉彻底形成。

第三个大气流出完后，风量维持在1 500 m3/min左右，炉况难行，炉内聚积大量凉渣铁，首要任务是把炉缸内凉渣铁排出来。炉前作业异常困难，主沟渣厚凝结，调配多辆钩机、凿岩机、铲车同时作业，动员全厂人力物力清理主沟渣沟。同时炉内大幅减轻焦炭负荷，4：00变全焦负荷，焦比544 kg，连续加净焦提升炉温，4月3日全天分批加净焦220 t。

至3日14：00，炉内凉渣铁逐步排除，炉况接受风量的能力增强，风量加到3 000 m3/min。炉内净焦下达后，炉内热量上升，热制度、造渣制度慢慢恢复正常，4月4日小夜班风量站到5 300，气流分布趋于稳定，水温差下行至4℃左右。4日18：00开始恢复富氧，焦比降至430 kg，改喷煤负荷，基本恢复正常操作状态。