彭大安
(湖南華菱漣源鋼鐵有限公司煉鐵廠, 湖南 婁底 417009)
湖南華菱漣源鋼鐵有限公司(全文簡稱漣鋼)7號高爐于2009 年投產以來,高爐各項指標都處于全國同類型高爐的前列。由于強化冶煉,爐身中下部冷去壁破損較多,雖說冷卻壁都經過了穿管等方式的處理,控制漏水情況,但是高爐還是出現了爐墻頻繁結厚現象,嚴重影響高爐順行,各項指標大幅下滑。經過分析懷疑高爐漏水引起的爐墻結厚,為了解決這一問題7 號高爐于2017 年4 月實施了中修,主要是更換爐身損壞的冷卻壁。復產后爐墻粘結現象有所好轉,但是高爐邊緣氣流不穩,高爐壓力波動大。后續又在2018 年由于鐵口附近冷卻壁燒壞,高爐又開始進入護爐狀態,各種護爐措施的實施,又給高爐的順行帶來了挑戰。
首先是本身高爐穩定性不佳,經討論懷疑進風面積偏大,鼓風動能偏小。爐況有波動或者休風后恢復都會堵風口作業。其次邊緣強冷卻壁溫度波動大,極易出現邊緣管道現象。高爐風量波動大,爐溫不穩。第三是護爐期富氧的控制,為了合理爐缸第一道煤氣流的分布。所以還是想通過下部制度調整讓高爐達到一個更加穩定狀態。
高爐要改變送風制度,第一就是要選擇合適的送風面積。7 號高爐在2017 年中修復產后一直是走發展邊緣防爐墻結厚路線。由于2018 年4 月底出現的鐵口附近冷卻壁燒壞,對爐缸的溫度空前重視,嚴密監控爐缸各溫度點的變化情況,處理好冷卻壁問題后,復風時候就堵掉了三號鐵口上方的一個風口。減少該區域的強度。而且在后續生產過程中逐步發現鐵口附近的溫度都較其余爐缸各點上升要快,鐵口區域成為了爐缸薄弱環節。后面通過討論逐步縮小鐵口上方兩個風口的進風面積。首先是減少該區域強度;其次是有利鐵口維護,起到護爐作用;另外是縮小部分風口正好減小進風面積,避免前面經常堵風口作業現象,達到合理氣流分布穩順爐況目的。

表1 7 號高爐風口布局變化 mm
表1 是2018 年至2019 年的風口大小變化。在2018 后通過幾次休風機會,逐步把鐵口上面的4號、5 號、13 號、14 號、20 號、21 號、29 號這7 個風口由原先直徑130 mm 的換為了6 個直徑110 mm 和1個100 mm 的風口。風口面積由原來的0.424 5 m2縮小到0.396 5 m2。達到不堵風口減小風口面積的目的,即保證了鼓風動能又讓爐缸周向氣流分布更均勻。氣流的分布合理讓高爐的渣皮更加穩定(見圖1,圖2)。從節選的兩段(7 段、9 段)冷卻壁溫度可以明顯看出,在風口調整到位后,4 月份開始邊緣氣流明顯更加穩定,由于風口面積縮小,并且有意識的增加了風量,鼓風動能也大幅提升。邊緣氣流明顯減弱,冷卻壁溫度下降一些,但是沒有出現全部壓死的情況,邊緣冷卻壁溫度曲線可以看出還是有小幅波動,這有效防止了爐墻結厚。從高爐整體反應來看,此次縮小進風面積措施是有效的,氣流更加穩定且對護爐有利。

圖1 7 段冷卻壁溫度

圖2 9 段冷卻壁溫度
2018 年5 月開始進入護爐期,在后續生產過程中,一直關注爐缸溫度。根據溫度變化,及時調整富氧來控制高爐冶煉強度。由于經過幾次富氧調整富氧從24 000 m3/h。2019 年逐步減至12 000 m3/h。而且在護爐過程中采取了添加釩鈦礦護爐措施。隨著富氧大量減少和釩鈦礦的配加。為了減少護爐措施對高爐順行帶來的影響,在2018 年冬季取消了以往冬季采取的鼓風加濕手段。且在2019 年初開始控制煤比,由2018 年163 kg/t Fe 煤比降至現在的155 kg/t Fe。目的都是為了適應富氧減少的影響和保證適當的理論燃燒溫度。讓高爐爐缸物熱充足和活躍,達到護爐順行兩不誤。
高爐通過一系列的緩慢調整,到2019 年3 月份基本上到調整到位。高爐的參數和指標也逐步優化。2019 年3、4 月份的主要參數(表2)可以看出,經過下部風口面積調整到位后,高爐整體轉變明顯,氣流穩定,更加接受風量。所以逐步調整送風風量由3 月的5 740 m3/min 增加到了5 860 m3/min。更進一步增加了鼓風動能。雖說在護爐的情況下減氧,但是由于風量增加和邊緣氣流穩定,水溫差下降,燃料比消耗降低等綜合原因。產量反而稍有增加。并且高爐穩定性更勝以前。高爐的整體狀態進入一個新的時期,有利于高爐長期穩順。

表2 主要參數指標對比
1)下部合理的風口布局對高爐氣流穩定性至關重要,在上部通過多方調整后仍不能穩定氣流,要考慮下部送風制度是否合理。
2)風口進風均勻性必須保證,當受冶強等原因影響需要縮小風口面積時,不能長期堵風口作業,應找合適機會調整風口面積。保證適應的鼓風動能。
3)護爐期間由于各種條件的變化,下部操作制度也要跟隨變化,通過各種手段來減小護爐手段帶來的不利影響,達到穩定高爐,減少損失目的。