濟(jì)鋼1#高爐風(fēng)口破損分析及應(yīng)對(duì)措施

孫維陽　吳東升　張俊民

【摘 要】對(duì)高爐風(fēng)口損壞原因進(jìn)行分析總結(jié)，我們有針對(duì)性地采取防范措施，逐步消除了風(fēng)口破損現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)口小套；系統(tǒng)穩(wěn)定；工藝參數(shù)

【Abstract】Through the analysis and summary of blast furnace tuyere damage，we taked targeted preventive measures，dispeled the phenomenon of tuyere damage progressively.

【Key words】Tuyere small sleeve；System stability；Process parameters

山東鋼鐵集團(tuán)濟(jì)南分公司煉鐵廠1#1750高爐第二代爐役于2014年5月開爐，由于受市場(chǎng)環(huán)境的影響，煉鐵系統(tǒng)的不穩(wěn)定，2015年1#1750高爐風(fēng)口小套損壞頻繁，高爐爐況不穩(wěn)，因此針對(duì)風(fēng)口小套損壞原因進(jìn)行分析總結(jié)，通過提升鐵前系統(tǒng)穩(wěn)定性，優(yōu)化高爐工藝技術(shù)管理，加強(qiáng)原燃料的質(zhì)量監(jiān)控，摸索適宜工藝操作參數(shù)等多方措施，達(dá)到了爐缸活躍，煤氣流分布合理，風(fēng)口回旋區(qū)適宜，爐況穩(wěn)定順行的良好狀態(tài)，為降低風(fēng)口小套損壞提供可靠的保障，取得了良好效果。

1 風(fēng)口損壞原因[1]

1.1 煉鐵系統(tǒng)穩(wěn)定性弱

由于受市場(chǎng)環(huán)境的影響，鋼材市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨加大，被迫降低采購(gòu)成本，導(dǎo)致原料條件的大幅波動(dòng)。高爐出現(xiàn)爐況不穩(wěn)定，燃料比大幅度波動(dòng)，爐溫難穩(wěn)定等不良狀態(tài)，爐缸堆積情況頻頻發(fā)生，活躍度下降。入爐焦炭質(zhì)量不穩(wěn)定，體現(xiàn)為焦炭品種繁多、冷熱態(tài)指標(biāo)不穩(wěn)定，反應(yīng)后強(qiáng)度從59%至67%波動(dòng)；煤粉種類繁多、成分波動(dòng)大，混合煤固定碳從68%至80%波動(dòng)，灰分從10%至20%波動(dòng)；經(jīng)濟(jì)礦的配加，導(dǎo)致燒結(jié)原料困難，其冶金物理化學(xué)性能長(zhǎng)期較大范圍波動(dòng)。

1.2 個(gè)別風(fēng)口前端碎焦多

碎焦的增加，造成風(fēng)口之間死區(qū)多，風(fēng)口工作不均勻，不利于渣鐵的順利滴落，從而使得渣鐵液面接近風(fēng)口的幾率增大，使風(fēng)口小套燒壞現(xiàn)象頻繁發(fā)生。

1.3 噴煤用槍規(guī)范性差

由于噴槍的位置、管徑、角度的不合適或者噴槍使用一段時(shí)間后出現(xiàn)變形，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)整，導(dǎo)致煤粉直接與風(fēng)口小套內(nèi)側(cè)直接接觸，造成風(fēng)口小套內(nèi)側(cè)產(chǎn)生磨損。

2 采取措施

2.1 增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，保持爐況穩(wěn)定順行

對(duì)入爐焦炭、煤粉、燒結(jié)礦，球團(tuán)礦進(jìn)行優(yōu)化，為高爐提供相對(duì)穩(wěn)定的條件。

（1）減少焦炭的種類，利用現(xiàn)有條件對(duì)焦炭進(jìn)行有計(jì)劃配吃，強(qiáng)化焦炭的穩(wěn)定性，使焦炭反應(yīng)性和反應(yīng)性后強(qiáng)度、粒度在相對(duì)窄的區(qū)間內(nèi)波動(dòng)，反應(yīng)后強(qiáng)度穩(wěn)定在60%至64%、焦炭粒度大于80mm的基本消除；

（2）對(duì)配煤實(shí)施技術(shù)攻關(guān)，縮小入爐煤粉成分的波動(dòng)，保持固定碳在74%以上；

（3）對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量進(jìn)行不斷提升，在配加經(jīng)濟(jì)料的同時(shí)，減小燒結(jié)礦堿度和FeO的波動(dòng)，控制燒結(jié)中氧化鎂、氧化鋁的含量，改善低溫還原粉化率指標(biāo)。

2.2 對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行探索研究，保持爐缸工作狀態(tài)良好

2.2.1 送風(fēng)參數(shù)的調(diào)整

利用休風(fēng)機(jī)會(huì)將部分風(fēng)口長(zhǎng)度620mm調(diào)整為600mm，風(fēng)口面積從0.272調(diào)整為0.266，從而保證風(fēng)口圓周方向逐漸趨于均勻，減少因風(fēng)口長(zhǎng)短不一帶來風(fēng)口間死區(qū)面積不均勻情況。

2.2.2 裝料制度的調(diào)整

由于原燃料質(zhì)量、冶煉強(qiáng)度的原因，高爐采取“敞開中心，兼顧邊緣氣流并防發(fā)展”的思想，通過上部布料縮小焦炭與礦石的平臺(tái)，平臺(tái)寬度從O10/C15.5 ，逐漸調(diào)整為O8/C13，同時(shí)做到與下部相匹配，下部有風(fēng)速和動(dòng)能、上部有主導(dǎo)氣流，促使活躍程度增加，回旋區(qū)深度加長(zhǎng)，減小爐缸中心死焦堆的數(shù)量，提高爐缸渣鐵熱量；同時(shí)由于風(fēng)口回旋區(qū)的增加，風(fēng)口前碎焦減少，風(fēng)口之間死區(qū)減少，產(chǎn)生的渣鐵熱量充沛、流動(dòng)性增加，容易滴落。

2.2.3 熱制度和造渣制度的控制

采取“中硅中硫”的操作理念，爐溫控制在0.35%至0.55%之間，鐵中硫控制在0.020%至0.040%之間；二元堿度控制在1.12至1.20之間，嚴(yán)禁出現(xiàn)大于1.25的高堿度爐渣，通過熱制度和造渣制度相互彌補(bǔ)和制約，保證爐缸長(zhǎng)期處于活躍工作狀態(tài)，消除爐缸堆積，避免燒壞風(fēng)口小套。

2.2.4 加強(qiáng)原料的篩分管理

由于入爐焦炭配用外購(gòu)焦和備焦，其采取露天存放形式，入爐前倒運(yùn)次數(shù)較多，致使焦炭碎焦和粉末多，若入爐會(huì)嚴(yán)重惡化高爐透氣及透液性，因此槽下焦篩的作用尤其重要。

1#1750高爐根據(jù)各篩體的運(yùn)行參數(shù)和特性，采取增加篩分面積、延長(zhǎng)篩分時(shí)間、調(diào)整篩棒間距和增加振篩振幅等措施來降低入爐焦末，控制合適粒級(jí)焦炭入爐，最終實(shí)現(xiàn)料柱透氣性和爐缸透液性的改善。

2.2.5 出渣鐵操作管理

隨著經(jīng)濟(jì)爐料的配加，渣比逐漸增加至400kg/tFe，使得爐缸的容鐵量減小，高爐很容易處于憋渣鐵狀態(tài)，對(duì)爐前渣鐵排放提出要求，出鐵率大于80%，爐前操作圍繞高爐轉(zhuǎn)，依據(jù)爐缸情況及時(shí)調(diào)整操作，做到了出鐵率大于80%，避免因渣鐵鐵液面上升燒壞小套。

2.2.6 在線監(jiān)測(cè)手段的應(yīng)用

利用風(fēng)口水溫差在線監(jiān)測(cè)和爐芯溫度的變化趨勢(shì)，判斷風(fēng)口的工作是否均勻以及爐缸的工作是否活躍。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：（1）爐缸狀態(tài)不好時(shí)，小套溫度差別大，低點(diǎn)2度多、高點(diǎn)接近9度，小套溫差高的容易被燒壞；（2）爐芯溫度的變化趨勢(shì)是爐缸工作狀態(tài)的反應(yīng)，爐芯溫度上升則代表經(jīng)過死焦堆的氣流多，爐缸透氣透液性好，死焦堆變小、且疏松，風(fēng)口回旋區(qū)往里延伸，反之爐芯溫度下降，表示爐缸工作狀態(tài)變差，實(shí)際爐缸變小，風(fēng)口回旋區(qū)萎縮。

1#1750高爐已將以上兩項(xiàng)監(jiān)測(cè)作為日常判斷爐缸工作狀態(tài)的重要手段，爐況穩(wěn)定，爐缸工作狀態(tài)良好時(shí)，小套溫差基本6±0.5℃波動(dòng)，爐芯溫度498±10℃波動(dòng)。

2.3 規(guī)范噴煤用槍使用，提高水煤工和工長(zhǎng)的業(yè)務(wù)水平

對(duì)噴煤用槍的角度、煤槍出口距離風(fēng)口前端的距離、煤槍的管徑，以及煤槍的使用周期進(jìn)行規(guī)范，達(dá)到煤粉既不磨損風(fēng)口，又符合高爐冶煉的要求。重視小套溫度的變化，小套溫度上升時(shí)，工長(zhǎng)和水煤工必須采取措施，避免燒壞小套、降低磨壞小套的概率。

3 防范措施

（1）加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定管理，保持高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行。

（2）保持爐缸工作狀態(tài)良好，風(fēng)口回旋區(qū)適宜，控制死焦堆的大小，對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行規(guī)范，使生成的渣鐵的順利滴落，爐缸內(nèi)的渣鐵及時(shí)排出，避免燒壞風(fēng)口小套。

（3）利用風(fēng)口溫度檢測(cè)和爐芯溫度變化趨勢(shì)，及時(shí)對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，加強(qiáng)過程控制。

（4）進(jìn)一步對(duì)煤槍的使用進(jìn)行規(guī)范，降低磨損風(fēng)口率。

（5）控制焦炭的入爐粒度和減少入爐粉末，改善爐缸焦炭質(zhì)量，減少風(fēng)口前端碎焦。

4 效果評(píng)價(jià)

如表1，小套損壞情況統(tǒng)計(jì)，2015年小套熔損和磨損分別為22個(gè)、6個(gè)，共計(jì)28個(gè)；2016年1-7月份，小套熔損和磨損分別為7個(gè)、2個(gè)，共計(jì)9個(gè)。兩種情況損壞率降低了45.5% 和42.9%，整體損壞率降低了44.9%，取得了良好的效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]杜屏，趙華濤，等.高爐風(fēng)口燒損的原因及對(duì)策研究[Z].2012年全國(guó)煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議暨煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)文集（下）.中國(guó)金屬學(xué)會(huì)，2012，06.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]