劉艷峰

（河鋼集團宣鋼公司煉鐵廠， 河北 宣化 075100）

氣密箱是無料鐘高爐爐頂裝料設備的核心部件，其功能是驅動并控制布料溜槽在高爐爐喉沿中心軸線旋轉和傾動，以完成高爐不同的布料運動要求的關鍵設備，氣密箱零部件工藝復雜、裝配精度高，必須嚴格工作于正常的溫度范圍。由于其安裝在爐頂鋼圈上，下部與高爐相通，承受著爐頂荒煤氣高溫熱傳導、爐候料面的熱輻射，其內部通常采用氮氣配合水冷卻控制其溫度。

高爐爐頂溫度決定著爐頂氣密箱溫度，頂溫控制是高爐生產過程中的重要環節，頂溫超過280 ℃時需要及時打水降溫，打水量適當控制，以免煤氣流濕度過大粘附在煤氣導出管內[1]。

1 1 號高爐存在問題

河鋼集團宣鋼公司（全文簡稱宣鋼）1 號高爐（2 500 m3）于2008 年3 月15 日點火生產，至2019年3 月已生產11 年，單位爐容生鐵產量8 335.87 t/m3，高爐已處于爐役后期，進入2019 年5 月份，鐵口附近區域爐缸碳磚溫度大幅度升高點數增多，為控制爐缸溫度升高，爐內采取堵風口，降低冶強措施，與此同時，冶強降低帶來料慢爐頂溫度升高，導致爐頂氣密箱溫度偏高，對爐頂氣密箱造成威脅。

2 1 號高爐問題的處理過程

針對爐頂氣密箱溫度波動頻繁問題，作業區立即組織技術人員進行分析，研究解決措施。在目前情況下，高爐爐缸側壁溫度超標將越來越嚴重，后續繼續控制冶強，爐頂溫度勢必會繼續升高，氣密箱原有冷卻系統已不能滿足目前冷卻需要，長時間開爐頂打水會增加高爐操作難度。最終采取了以下技術措施：

2.1 調整布料矩陣，降低爐頂溫度

爐頂煤氣溫度的高低直接影響氣密箱溫度，高爐爐頂溫度的分布也是高爐煤氣利用的直接表現。降低爐頂煤氣溫度，增加爐內化學能利用，有利于冶強的提高，料速加快，混合煤氣CO2升高，煤氣利用率提高。在一定冶強下，煤氣CO 與爐頂溫度成正比例關系，而煤氣利用率正好相反[2]。

布料矩陣對上部煤氣利用及分布起著決定性作用，1 號高爐長期采用“平臺+漏斗”布料矩陣，隨高爐強化冶煉不斷深入，增加入爐風量，擴礦批，重負荷，上部裝制采取了強化中心氣流，保證高爐中心氣流的穩定，同時也出現了高爐爐頂溫度階段性偏高的現象，影響高爐爐頂氣密箱正常工作。在保證爐缸溫度受控的前提下，爐內積極調整裝料制度，適當控制中心焦量，通過減少中心焦角圈數，使中心與環帶及邊緣氣流的得到合理匹配，從而提高煤氣利用降低燃耗優化技經指標同時，也起到了降低爐頂中心點溫度的目的。

具體操作中裝法由K：42（4.3）40（3）38（3）36（2.0）J：41.0（1.0）39.0（3.0）37.0（3.0）35.0（3）32.0（1）20.0（4.5）調 整 為：K：42（4.0）40（3）38（3）36（2.0）J：41.0（1.0）39.0（3.0）37.0（3.0）35.0（3）32.0（1）20.0（4.0）。

2.2 強化爐前出鐵組織

爐前出鐵工作必須適應高爐強化冶煉的需求[3]，視宣鋼1 號高爐冶煉強度提高，對原有的爐前作業量化考核指標進行了重新修訂。正常爐況條件下每次出鐵間隔時間不超過10～15 min，上爐鐵堵口后距下渣時間不能超過1 h，預計超過時考慮2 個鐵口重疊出鐵，保證及時出凈渣鐵，防止因為出不凈渣鐵而造成的爐內壓量關系走緊。

鐵口合格率不低于96%，鐵流速不低于4.5 t/min。穩定打泥量，控制鐵口深度在2.9～3.2 m 之間。作業過程中盡量減少燒鐵口次數以及堵口時擠泥現象的發生，如果出鐵不正常及時組織當班相關人員召開分析會，分析查找事故原因，提高操作水平，找出改進方案，避免類似情況再次發生。

2.3 減風及打水降溫

爐頂打水是最直接降低爐頂溫度的措施，減風是有效的操作手段。高爐工長要分析爐頂高溫的原因，區分設備故障、操作調劑、爐前出鐵以及布料制度等因素，采取打水、減風或休風措施[4]。

爐頂溫度上升較快時，爐內及時采取爐頂通氮氣，然后開爐頂打水降溫度處理，等爐頂溫度下行至正常水平時，及時關爐頂打水，然后停止爐頂通氮氣，若長時間通氮氣，由于爐頂通氮氣也會影響氣密箱冷卻用氮氣流量，不利于氣密箱冷卻，反而起到相反作用。

2.4 實施氣密箱外噴水

從循環水D 泵組引水，敷設管路至氣密箱，在氣密箱上部制作金屬環管，環管面向氣密箱一側均勻開孔，如圖1 所示；在氣密箱下部制作環形接水槽，如圖2 所示，底回水管回水至總回水管。為防止冬季水管凍冰，進、回水管均進行了保溫處理，確保冬季外噴冷卻工作正常。

3 應用效果

通過采取以上多種有效的技術及設備改造措施，減少了由于設備老化等不利因素導致的爐頂氣密箱溫度超標現象，為高爐正常生產奠定了基礎。

圖1 冷卻環管

圖2 泄水槽

4 使用評價

該項目實施后，避免了由于氣密箱溫度過高引起的高爐休風事故，按發生一次事故休風5 h，影響產量1 200 t，生鐵制造費用為92.22 元/t，避免損失為：1 200×92.22≈11 萬元。