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1、 冶金之家网站柳钢1500m 高炉炉况波动原因及处理张露生，王晓东，关江峰（柳钢炼铁厂）摘 要：对柳钢1号1500m高炉高炉炉况失常的形成原因及处理过程进行分析总结。焦炭质量变差及煤气流分布失常造成高炉炉缸堆积，炉墙粘接是炉况失常的主要原因，指出恢复过程中存在的不足，使恢复出现了反复。关 键 字：高炉；炉缸；煤气流；处理1 引言柳钢1号1500m高炉于2009年10月扩容改造后投产。设有22个风口，2个铁口，采用陶瓷杯炉缸，高炉本体采用三段式铜冷却壁和炉身钢冷却壁的薄壁炉衬技术，以及应用了软水密闭循环系统、串罐式无料钟炉顶、大型顶燃球式热风炉和全干法除尘等先进技术和设备。在2013年3-4月份
2、由于焦炭质量大幅度下滑，高炉出现顽固性悬料，炉缸堆积，炉墙粘接，煤气流分布失常。在处理时采用缩小批重，发展边缘结合中心加焦的装料制度，加循环焦和萤石洗炉等措施，在恢复过程中出现了反复现象，使得恢复时间长，对产量和指标影响很大。下面对炉况失常的原因以及处理过程进行分析总结。2 炉况失常的主要表现：顺行程度差。主要是崩、塌料，管道行程频繁、顽固性悬料。2013年3月中旬，高炉开始不稳，风压与风量不对称，走料不稳，滑、塌料频繁，悬料10次。风压升高，风量萎缩，加风困难。炉缸不活。东西两个铁口炉温偏差差，出现一边出铁多，一边出渣多，铁口易喷，出铁时间短，铁次增加。走料不顺畅。料面不平，有偏尺现象，走料
3、不稳，滑、塌料频繁，出铁前料慢，出铁后料快，容易出现滑料。 风口工作不均匀，风口时明时暗，经常有生降，渣皮挡住风口，好几分钟才能吹开。容易烧坏风口小套。炉缸堆积，中心死料柱肥大，炉芯温度变化大，持续偏低（见图1） ，铁前憋风严重，中心煤气流出不来。炉墙粘结，炉腰，炉身上部、中部、下部温度偏差大（见表1） ，局部温度比正常值低50100，炉墙有明显结厚。煤气流失常，通过炉顶成像仪和十字测温可判断，炉顶煤气流混乱，没有稳定的边缘和中心两道气流，边缘局部气流较强，十字测温效益明显。3803904004104204304404503-1 3-8 3-15 3-22 3-29 4-5 4-12 4-19
4、 4-26 5-3 5-10时 间温度图1 柳钢1号1500m高炉炉芯温度的变化项目 东 东 北 西 西 西 南 东 冶金之家网站北 北 南 南炉身第14层58100155174209 7861 78炉身第13层61 5779196204 6344 52炉身第12层57 5463151171 7853 48炉身第11层52 5054 8310311148 52炉身第10层54 5157 75106 7860 56炉身第9层222135120 9265 58165248表1 柳钢1号1500m 高炉炉身冷却壁温度变化，3 炉况失常处理过程3 月 14 日得知焦炭质量大幅度下滑，风量萎缩，风压逐渐
5、升高并且波动大，顺行程度变差。炉内采取适当松边的装料制度，缩小矿批，提高焦比，降低喷煤比稳定炉况；矿石布料角度整体下调 2 度，焦炭角度下调 1 度，P 412382351322351381411K402372341311281311341371401 变为P392362331302331361391K392362331301271301331361391 矿石批重从 38t 逐渐减到了 35t，煤比从 170Kg/t降到 150Kg/t。3 月 15 日，高炉的顺行程度更差，中班 18：00 悬料，再次把批重减到 33t,减少喷煤量，矿石布料角度整体又下调 3 度，取消焦炭的往复式布料。3
6、月 16 日夜班因料罐卡料休风处理，班末出现悬料，白班末发现 12 号小套漏水，进行控水 1/4 处理维持生产。4 月 17 日中班悬料一次，4 月 18 日夜班再次悬料，风量萎缩到 16 万 m/h，6:40 发现 7#小套漏水，12#风口漏水加大，风口变黑。8：00 休风更换漏水小套。堵 6#和 7#小套送风，恢复后又悬料两次，装料制度调整为 P332302271242271301321K373343312282151，矿批缩小到 22t，停煤，退全焦负荷到 3.0，采用每上 10 批正常料加 2 批净焦恢复。白班末发现 11#小套漏水，风口已经变黑，旁边的 10#、12#、13#风口均有
7、水流出，中班 20:00 以后风量维持在 10 万m左右，但料一直没走，炉况已经完全失常，炉顶不见明显气流，铁口出渣铁困难，炉前集中力量排出渣铁，到班末休风作料，更换 11#风口，开 6#、7#风口，堵 11#风口，制度退为 P264234K294263232152 ，每批料加 1t 萤石洗炉，批重缩到 15t 送风恢复， 。到 20 日白班末期，风量逐渐恢复到 18 万 m/h，中班开始加负荷喷煤，取消循环焦和萤石的使用，一直到 4 月 9 日，批重才恢复到 36t，制度为 P313284252K344312282251152，在这期间，日产量逐渐恢复到 3800t，煤比 140Kg/t，但
8、炉况仍然有些波动，软水温差偏低且波动大，炉墙有明显的粘结，炉顶煤气流的分布不均，局部气流偏强，并有管道出现，十字测温效应明显，煤气利用差。此时厂里焦炭不够用，只有通过提高煤比来降低焦比，到 10 日白班，喷煤比提高到了 170Kg/t，由于煤气流分布一直不好，中班炉况再次出现波动，连续悬料两次，批重缩到 30t，但效果不好，11 日白班再次悬料，恢复困难，再次把批重缩到 25t，制度调为P293263232K323293262232152， 停煤，退全焦负荷到 3.0，采用每上 10 批正常料加 2 批净焦恢复。到 4 月 18 日白班，炉况再次不顺，煤比提的太快，煤气流分布不好，炉墙粘接明显
9、，软水温差低，又回到 11 日中班的状况，用同样的方法恢复，对软水流量进行了调整，由3200m/h 降低 2600m/h，软水温差从 2.5提高到 4，进水温度由 32.5提高到 33.5。在后来的恢复过程中，吸取了前两次的经验教训，控制喷煤比，到 5 月初，炉况基本恢复正常，日产量达到 4000t，焦比 335Kg/t，煤比 165Kg/t。制度为 P402383363342 冶金之家网站K413392362332311181。4 炉况失常的原因原燃料质量大幅度下滑，特别是焦炭热强度下降明显（见图2） 。从3月份开始，焦化厂的干熄焦陆续检修，高炉使用的焦炭水熄焦增加，焦炭水分增加，冷强度有所
10、下降。焦化厂主焦煤库存偏少，从2月底开始逐渐降低主焦煤配比，到3月10日，主焦煤断料，焦炭的热强度大幅度下降至50%左右，这个强度持续了半个月，高炉炉况出现波动，悬料次数增加。0102030405060702月 16日 3月 3日 3月 18日 4月 2日 4月 17日 5月 2日日 期焦炭性能% CRICSR图 2 焦炭性能（CRICSR）的变化高炉送风参数变化大。3月3日至3月6日，由于风机故障更换备用风机，风量由21万m/h下降到 18.3万m/h ，鼓风动能明显下降，由 122Kj/S下降至103Kj/S。3月7日到4月1日，共换风机4次，风量都在19万m/h-20万m/h，4月2日后
11、风量才上升到21万m以上。在此情况下，为了保证一定的冶炼强度，加强了富氧操作，富氧率有3.3%提高到5.1%, 但风口面积没有相应调整，鼓风动能的不足，炉缸中心吹不透，风量萎缩，风压升高，透气性下降，悬料次数增加。焦炭质量的下降，加剧了炉缸的堆积，3月17日，炉况已经完成失常，3月15日到3月21日，共悬料11次。高炉的操作调整不及时，在原燃料质量大幅度下滑时，高炉操作者对其估计不足，调节滞后，退守程度也不够，导致高炉炉况持续恶化。高炉风量减少较多时，相应的送风参数没有及时调整，保证一定的鼓风动能和理论燃烧温度。煤气流失常，操作炉型发生大的变化。1号高炉是采用三段式铜冷却壁和炉身钢冷却壁的薄壁
12、炉衬技术，以及应用了软水密闭循环系统，冷却制度就显得尤为重要。在操作炉型发生大的变化时炉墙有粘结现象，软水温差由正常的4下降到了 2.2。炉缸的活跃度下降，炉芯温度也持续下降。在处理炉况期间，多次出现风口烧损情况，为了减少休风对恢复炉况的影响，养小套的现象存在，漏水进炉内，对炉缸的活跃有很大影响。在恢复炉况过程中，焦炭消耗量增加，厂里焦炭不够用，降低焦比压力很大。为了更快地降低焦比，在炉况没有完全恢复正常时，通过迅速提高喷煤比来降低焦比，对煤气流的分布产生很大影响，这也导致在恢复炉况过程中出现反复现象。由于热风炉老化，风温偏低(1030 )，波动大。风口前理论燃烧温度不够，在恢复炉况期间，时常
13、有大量渣皮脱落，下到风口不能及时被熔化，增加炉缸的负担。5 体会（1）保证一定的原燃料质量是高炉长期稳定顺行的基本条件，经过长期的生产实践，我厂1500m级高炉对焦炭热强度的要求不能低于55%。当低于这个值时，炉况容易出现波动。高炉要及时采取退守措施，一步到位。同时提高焦炭质量。 冶金之家网站（2）在处理炉缸堆积和炉墙粘接的过程中，要保证足够的理论燃烧温度，使渣铁有充足的热量，有良好的流动性，以利于消化炉缸堆积物和炉墙粘接物。（3）当煤气流分布不好，出现管道时，处理要以疏导为主，靠抑制效果欠佳，尤其在中心不顺畅的情况下，会引起炉况难行。（4）薄壁炉衬高炉对冷却制度更加敏感，要求更高，在炉况出现波动是，我们缺乏充足的经验和理论依据。（5）当炉况出现波动时，我们要准确分析出原因，对症下药，避免走弯路。在优化指标时，要实事求是，结合当前的原燃料质量条件和自身炉况情况，适时优化，否则会适得其反。（6）监控设施是了解和掌握炉况变化的基础，也是处理炉况异常现象的依据，所以，必须建立完善的监控设施 1。作为一名高炉操作者，要加强对高炉本身各参数的监控，如：炉芯温度，炉墙温度的变化情况，进行及时准确的分析，有效避免炉况出现大的波动。参 考 文 献1 周传典.高炉炼铁生产技术手册M. 北京：冶金工业出版社， 2012.292.(注：冶金之家原创文章请勿转载！)
