弋曉旭，宋國(guó)華，徐俊杰，朱建勇
(河北邯鋼公司，河北邯鄲056003)
摘要: 邯鋼7 號(hào)高爐于2008 年7 月投產(chǎn)，2017 年4 月出現(xiàn)爐缸溫度的異常升高，高爐經(jīng)過(guò)綜合的分析研究，找到了高爐爐缸溫度升高的原因，并采取了堵風(fēng)口限產(chǎn)、提高冷卻強(qiáng)度和高鈦球護(hù)爐對(duì)應(yīng)措施，尤其高鈦球護(hù)爐兩周后，該部位溫度快速恢復(fù)到正常水平。
關(guān)鍵詞: 高爐; 鈦礦; 爐缸溫度
1 引言
邯鋼煉鐵部7 號(hào)高爐是2000 年從德國(guó)引進(jìn)的二手設(shè)備，原有1 858 m3擴(kuò)容為2 000 m3，28 個(gè)風(fēng)口，夾角90°西、北兩個(gè)鐵口。并罐式無(wú)鐘爐頂，料車上料，四座馬琴式外燃熱風(fēng)爐。全冷卻壁結(jié)構(gòu)爐體，爐腹、爐腰、爐身一層共三段銅冷卻壁，薄內(nèi)襯技術(shù)，軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)［1］。第二代爐役于2008年7 月投產(chǎn)至今，爐況基本長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，曾取得過(guò)產(chǎn)鐵5 150 t /d 以上，焦比330 kg /t，煤比150 kg /t，燃料比519 kg /t 的較好指標(biāo)。
2015 年、2016 年、2017 年三次爐缸西南方向溫度的異常升高，是目前影響高爐生產(chǎn)安全和指標(biāo)改善的主要問(wèn)題。7 高爐爐缸溫度異常升高，其中2015 年、2016 年兩次異常升高，通過(guò)優(yōu)化送風(fēng)制度、降低冶煉強(qiáng)度、加強(qiáng)局部冷卻強(qiáng)度等措施，該部位溫度局部恢復(fù)正常; 2017 年4 月高爐新增西南方向爐缸側(cè)壁電偶溫度升高，6 m 最高達(dá)到619 ℃( 插入深度150 mm) ，高爐通過(guò)以上措施效果不明顯，開(kāi)始采取鈦礦護(hù)爐措施，經(jīng)過(guò)兩周的護(hù)爐，該部位溫度、水溫差逐步恢復(fù)正常，高爐適當(dāng)提高冶煉強(qiáng)度到4 900t /d，并逐步恢復(fù)到煤比140 kg /t 以上，燃料比520kg /t 以下的指標(biāo)。
2 2017 年4 月20 日5 月18 日的侵蝕過(guò)程2017 年4 月20 日11: 30 爐缸4 點(diǎn)方向( 西南)溫度異常升高，見(jiàn)圖1，尤其標(biāo)高6．401 m，由170 ℃升高至當(dāng)前294 ℃，標(biāo)高6．000 m，由167 ℃升高至當(dāng)前360 ℃，新增電偶標(biāo)高6． 0 m，10 點(diǎn)方向由137 ℃升高至475 ℃，12 點(diǎn)方向由106 ℃ 升高至488 ℃。
七高爐爐缸新增電偶標(biāo)高6．00 m，11、12 點(diǎn)方向( 西南) 電偶溫度及侵蝕過(guò)程推移圖形見(jiàn)圖2、圖3。七高爐爐缸新增電偶標(biāo)高6．00 m，10、11 點(diǎn)方向( 西南) 電偶溫度及侵蝕過(guò)程推移圖形見(jiàn)圖4、圖5。
由表1、表2，圖1、2、3 可見(jiàn)，老點(diǎn)電偶溫度升高較多但碳磚未發(fā)生新的侵蝕，新增電偶標(biāo)高6．0 m，12 點(diǎn)方向侵蝕劇烈，4 月26 日出現(xiàn)最高溫度569．3℃，后侵蝕停止，新增電偶標(biāo)高6．0 m，10 點(diǎn)方向電偶溫度屢創(chuàng)新高，5 月12 日休風(fēng)涼爐前最高達(dá)到620 ℃，送風(fēng)后16 日又創(chuàng)新高，電偶溫度達(dá)到623．6℃，碳磚殘厚由0．511 m 侵蝕至0．355 m，是目前侵蝕劇烈點(diǎn)。
3 爐缸溫度三次升高的原因分析
高爐對(duì)爐缸溫度升高進(jìn)行了分析，并針對(duì)爐缸溫度異常升高采取了相應(yīng)的措施，達(dá)到了預(yù)期的效果。
3．1 第一次侵蝕原因及措施
一是產(chǎn)能長(zhǎng)期偏高，2015 年1 至5 月份日產(chǎn)達(dá)到5 150～5 250 t 水平; 二是冷卻能力不足，水量偏低，長(zhǎng)期在3 650 m3 /h，水溫不可控; 三是侵蝕前整體焦炭質(zhì)量變差配吃石礦二級(jí)焦; 四是該方向長(zhǎng)期竄煤氣。
針對(duì)以上原因，高爐逐步把產(chǎn)量穩(wěn)定到4 850t /d 水平，并提高冷卻水量，穩(wěn)定焦炭質(zhì)量，停吃二級(jí)冶金焦，高爐對(duì)爐缸進(jìn)行了灌漿操作，共灌漿500kg 左右，并適當(dāng)提高風(fēng)量由3 900 m3 /min 逐步提高到4 150 m3 /min，降低富氧由9 000 m3 /h 降低到1 500 m3 /h，實(shí)現(xiàn)了爐缸溫度的下降。
3．2 第二次侵蝕原因及措施
一是期間產(chǎn)能逐步提高到5 150 t 水平，2015 年10 月后，爐缸逐步恢復(fù)，產(chǎn)能逐步釋放，日產(chǎn)由4 850 t逐步恢復(fù)至5 050 t 水平，2016 年5 月中下旬產(chǎn)量達(dá)到5 150 t 水平。二是期間入爐焦炭結(jié)構(gòu)以自產(chǎn)+四礦為主。三是冷卻強(qiáng)度低，水量偏小，水溫不可控。
該階段主要措施是增加冷卻水量到4 050 m3 /h以上，增加空冷器，降低水溫到40 ℃以下; 把西南方向冷卻壁改高壓水冷卻; 降低冶煉強(qiáng)度到5 050 t /d水平，穩(wěn)定原燃料結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了爐缸西南溫度的下降，并一度下降到150 ℃左右水平。
3．3 第三次侵蝕原因及措施
一是2017 年2、3 月份，受原燃料堿金屬大幅度升高影響，爐況長(zhǎng)期難行，高爐加硅石、錳礦洗爐。二是2、3 月高爐低產(chǎn)能生產(chǎn)( 日產(chǎn)4 400 t) ，3 月底爐況恢復(fù)正常，產(chǎn)能恢復(fù)，并快速達(dá)到5 250 t 水平。三是入爐焦炭以自產(chǎn)+石礦搗鼓焦為主。
高爐逐步降低冶強(qiáng)到4 400 t /d 水平，增加鈦礦護(hù)爐，鐵中鈦含量達(dá)到0．12% ～ 0．16%水平，爐缸溫度逐步穩(wěn)定。眾多經(jīng)驗(yàn)表明，鐵水含Ti 在0．08 %～0．12%之間，補(bǔ)爐作用明顯，含Ti 在0．15% ～ 0．25%之間，作用更有效［2］。
4 結(jié)語(yǔ)
⑴三次侵蝕的加劇都與產(chǎn)能的提高有直接關(guān)系，三次產(chǎn)量都穩(wěn)定達(dá)到了5 150 t /d 水平，產(chǎn)能過(guò)高不利于高爐長(zhǎng)壽，尤其高爐爐役后期，要適當(dāng)控制高爐冶煉強(qiáng)度。
⑵三次侵蝕過(guò)程穩(wěn)定后，都存在改配吃石礦焦炭，都導(dǎo)致了侵蝕進(jìn)一步加劇。焦炭質(zhì)量變差，加劇了爐缸的侵蝕過(guò)程。
⑶冷卻水量增加可以促進(jìn)高爐爐內(nèi)形成穩(wěn)定的凝滯層，但不能根本解決爐缸侵蝕問(wèn)題，尤其高爐生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)保持冷卻水量的充足與穩(wěn)定。
⑷高爐爐缸灌漿應(yīng)盡量早進(jìn)行，發(fā)生侵蝕后再灌漿，作用也顯著，但不能改變爐缸碳磚已侵蝕的客觀實(shí)際。
⑸高爐爐況波動(dòng)，尤其2017 年過(guò)年，由于堿金屬和鋅負(fù)荷的大幅度變化，加劇了高爐爐缸的惡化，是本次爐缸溫度升高的直接原因之一。
⑹鈦礦護(hù)爐尤其針對(duì)象腳部位侵蝕，效果顯著。
參考文獻(xiàn):
［1］ 張澤潤(rùn)，徐俊杰，朱建勇，等．邯鋼7#高爐低成本生產(chǎn)實(shí)踐［C］．中國(guó)金屬學(xué)會(huì)2016 年全國(guó)高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2016: 169-170．
［2］ 劉云彩．現(xiàn)代高爐操作［M］．北京: 冶金工業(yè)出版社，2016: 262-263．