曹仲勇

（陜鋼集團漢中鋼鐵責任有限公司，陜西 漢中 723000）

摘 要：本文介紹了漢鋼1號高爐提高富氧率后冷卻壁燒穿、煤氣流分部絮亂、頂溫失控等失常現象，及通過采取有力措施使高爐逐步轉順的過程。

關鍵詞：富氧率；冷卻壁；煤氣流；頂溫

1 引言

漢鋼1號高爐有效爐容1080m³，投產于2011年12月23日。長期以來高爐受制于原燃料條件、生產系統設計缺陷、制氧能力等多方面因素影響，導致高爐提高利用系數，增加產量比較困難，這對高爐降本增效，節約焦比極為不利。

高爐投產3年來先后對制約生產的缺陷進行有計劃有步驟的升級改造，進一步消除了制約生產的瓶頸因素，為高爐進一步強化冶煉提供了有力支撐。2014年下半年制氧二期設備投運，為高爐提高富氧率，大幅增加產量，降低焦比和燃料比創造了良好條件。9月下旬高爐提高富氧率至4%，初期高爐出現了很多問題，嚴重影響到高爐的安全生產與爐況順行，先后出現爐殼發紅、冷卻壁燒穿、煤氣流分布失常、煤氣利用率低下、頂溫失控、布袋系統結灰、荒煤氣支管阻塞等嚴重問題。

經過深入分析和采取有力措施，高爐逐步穩定順行，生產恢復穩定，具體情況介紹如下。

2 冷卻壁燒穿及應對措施

2 0 1 4 年7 月份以前富氧量約為3500Nm³/h左右，8月份高爐提高富氧至5000Nm³/h，在此期間高爐西出鐵場鐵口正上方（西側）6、7段冷卻壁根部有發紅現象，發現后立即采取打水冷卻措施，事態得以控制。9月份高爐檢修13天，于23日復風恢復爐況，28日中班將富氧增加到6000Nm³/h，29日下午18時36分高爐6、7段冷卻壁及其周圍爐殼（北側）發紅并燒穿，大量煤氣噴出，高爐緊急休風處理。此次無計劃休風13小時對該部位進行了灌漿和焊補處理。事后分析認為6、7段冷卻壁及爐殼燒穿的主要原因為：一是高爐突然增加富氧而前期準備工作不充分。尤其是對提高富氧冶煉可能存在的問題認識不足，且上次爐殼已經出現發紅現象未引起高度重視，相應措施未跟上，如強化點檢和水溫差控制等工作相對不足是造成此次事故的重要原因之一。二是高爐檢修計劃不周祥。檢修項目未考慮到增加富氧后高爐的適應能力，沒有及時對爐腰、爐腹等受高溫渣鐵、氣流侵蝕嚴重的部位進行灌漿維護。三是選擇提高冶強的時機不準確。高爐在經過長期封爐復風后，爐況恢復情況不容樂觀，在風口尚未開全和爐前操作還未理順以及爐況尚未完全穩定順行的情況下，急于提高冶強，增加富氧，以至高爐不適應當前這種冶煉強度，造成冷卻壁及爐殼燒穿。四是冷卻壁溫度檢測點少，存在檢測盲點，整個爐殼圓周僅有6個溫度檢測點，且有2點已經損壞，是造成此次事故的客觀原因。

此次冷卻壁及其爐殼燒穿事故給尚未完全恢復的爐況造成更大困難，加劇了爐前操作的難度，先后引起撇渣器凍結、大溝凝結、渣溝燒漏等一系列嚴重次生事故，直到10月3日爐況才穩定下來。為了防止類似事故再次發生采取以下主要措施：

（1）加強對高爐各段冷卻壁和爐殼溫度的監控，強化點檢，建立臺賬，做到定人定時檢查。在冷卻壁監測系統尚未改造升級前，對處于監測盲點的部位采用紅外線測溫儀器進行人工監測。

（2）對6、7、8段冷卻壁增加打水冷卻裝置，當溫度升高到200℃以上時，應視溫度情況對其打水降溫，確保冷卻壁及爐殼處于合理溫度區間。

（3）適當增加冷卻壁進水流量和壓力，嚴密監測水溫差變化，及時采取有力措施杜絕爐殼及冷卻壁發紅、燒穿。

（4）定檢灌漿維護爐缸、爐腹、爐腰等工作條件惡劣的部位，確保爐襯不被嚴重侵蝕；加強爐型維護，提高操作水平，確保合理操作爐型。

3 煤氣流分布絮亂及其應對措施

10月3日至8日，富氧量再次由3500緩慢增加至6000Nm³/h，在此期間產量穩定在3300t/d左右。9日至20日，高爐富氧量繼續增加至7500Nm³/h，生鐵產量突破3600t/d，最高達到3849.05t/d，日利用系數可達3.56t/m³·d。但產量增加之后，綜合焦比下降不大，煤氣利用率偏低。

后經爐況分析并結合十字測溫、煤氣分布情況認為：中心過分發展，煤氣流分布絮亂是導致煤氣利用率較低，焦比居高不下的重要原因。表現為：中心溫度劇烈波動，溫度區間416℃~740℃，中心氣流明顯過剩，中心指數11.2~33；而邊緣氣流不足，溫度區間69℃~99℃，邊緣指數0.9~6.9。

針對上述情況高爐采取適當加重中心的料制和適當減小富氧等手段，經過調整以后，中心溫度下降到400℃以下，氣流分布穩定，煤氣溫度曲線基本呈“W型”，煤氣利用率進一步改善，綜合焦比逐步下降，達到525kg/t以下平。

4 頂溫偏低及其應對措施

10月1日至11日在提高富氧率的同時逐步將礦批由33t增加至38t，此后礦批一直不變。礦批增大后改善了煤氣利用率，但另一方面也造成了頂溫不斷下降，尤其是當氧量增加至7500Nm³/h時頂溫明顯下降，最低僅為80℃，導致布袋嚴重結灰影響煤氣流通過，多個布袋箱體瀕臨癱瘓。

針對這種情況，高爐以“提頂溫，保系統”為主要思路，采取下列措施：

（1）當頂溫在120℃以上時要穩定料速在7批/h；當頂溫低于120℃時可適當減少富氧控制料速為13批/2h；杜絕8批/h出現，確保頂溫受控。（2）如因外圍設備故障造成頂溫偏高時，禁止爐頂打水，采取減風控制措施，避免布袋箱體和荒煤氣支管結灰阻塞。

通過以上措施高爐在不減少礦批和富氧的情況下，保持較高的冶強，既提高了產量，又降低了焦比，同時也確保了煤氣除塵系統工作的穩定性，避免了休風清理荒煤氣支管和減少了更換布袋增加的費用。

結語

由于1號爐長期富氧率較低，僅為2.0%，突然增加富氧后冶煉初期高爐多有不適，出現了生產失常現象。通過灌漿護爐、強化溫度檢測、爐殼打水噴淋、控制爐型、調整參數、提頂溫保系統等一系列措施，有效促進了高爐的安全生產，確保了爐況順行，提高了冶強，增加了產量，節約了焦比、降低了燃料比，取得了良好的經濟效益。目前1號高爐各項指標處于較好水平，高產量已成為常態化，其中11月16日產量最高達到3989.72t/d，利用系數3.69t/m³·d。

參考文獻

[1] 陜鋼集團漢鋼公司煉鐵廠1# 高爐操作日志[Z].2014.

[2] 陜鋼集團漢鋼公司煉鐵廠日報表[Z].2014.