李新勝  席光強  孫強

（臨沂江鑫鋼鐵有限公司，山東 臨沂276000）

摘要：本文對臨沂江鑫鋼鐵3#高爐爐底溫度升高護爐實踐進行了總結。結合高爐生產實際，采取了提高鈦負荷、加強鐵口維護、調整操作參數等一系列綜合護爐措施，爐底溫度逐步下降，解除了安全警報，達到了安全生產。同時由于各種護爐措施的力度掌握較好，在護爐過程中，高爐技術經濟指標未受到明顯影響，并在爐底溫度下降至430℃以下后，迅速轉入逐步強化冶煉。

關鍵詞：高爐；爐底溫度；護爐；高效

1 高爐基本概況

    江鑫鋼鐵 3號高爐，有效容積1080m³，設20個風口，2個鐵口，爐喉直徑6000mm，爐缸直徑7600mm，上料系統采用斜橋主卷揚提升－料車裝卸料形式，雙軌交替上料；爐頂采用PW串罐無料鐘爐頂設備；爐體采用全冷卻壁軟水密閉循環系統，爐腹、爐腰及爐身下部采用4段銅冷卻壁；爐缸耐材采用國產（2層超微+2層微孔）大塊碳磚和2層陶瓷墊的結構；出鐵場為南北雙矩形，平坦化結構；采用水沖渣處理設施；三座改進型頂燃式熱風爐；采用全干法煤氣除塵并設“TRT”發電裝置。

2 高爐運行狀態

2.1 高爐順行狀況

3#高爐于2012年11月10日開爐，實現一次投產成功，投產后，順行狀態良好，冶煉強度逐步提高，但自投產至2016年因各方面原先各項指標偏低。2016年底至今，高爐穩定順行，各項經濟、技術指標逐漸提高，單位爐容產鐵8465.38t/m³，預計按計劃到2021年10月停產，將達長壽高爐標準（2015年環保限產停爐，3#爐3月停爐，2015年8月份開爐生產。高爐自投產至今，無大中修）。3#高爐2013-2020年生產指標見表1。 

2.2 高爐爐底溫度升高情況

    自2020年2月11日起，爐底3層溫度整體呈上升趨勢，其中103-2a點溫度較高，3月5日上升至487℃，爐底碳素搗料層溫度由2月10日的102℃逐步上升，至3月5日上升至135℃。為保證爐缸安全，延長高爐一袋爐役，于2020年4月1日開始加鈦球護爐，4月、5月份采取強制性護爐，維持生鐵[Ti]含量0.14%以上，6月份維持生鐵[Ti]含量0.12%左右，爐底溫度穩定在390℃左右，4月下旬取得一定護爐效果后，逐步進行強化冶煉。爐底3層溫度變化趨勢見圖一，側壁TE108層溫度變化趨勢見圖二。備注：103-2a(4a、6a、8a)點熱電偶插入深度2965mm，8a點熱電偶開爐不久就損壞。

圖1  爐底103層溫度變化趨勢圖

圖2 爐缸側壁溫度變化趨勢圖

2.3 爐底溫度升高的原因分析

   （1）鐵水環流。鐵水環流加劇鐵水對炭磚滲透和沖刷，造成炭磚出現分步性和階段性分層和粉化后剝離，此時，會造成對應部位檢測點溫度跳躍式波動。

   （2）化學氧化侵蝕。堿金屬和鋅均能滲透到炭磚微隙內部發生化學反應，造成炭磚體積膨脹，引起炭磚粉化。

   （3）產量波動引起爐內死焦柱形狀變化，磚襯熱面結構，磚襯內部結構受爐溫變化引起結構變形改變有關。

   （4）3#高爐自2012年11月10日開爐以來持續高強度冶煉已達7年零4個月，在同類型高爐屬于長壽高爐，加之2015年環保停產，3月份、10月份停開爐兩次，對爐缸、爐底耐材損傷較大，降低耐材使用壽命。

3 護爐措施

3.1 提高冷卻強度，增加爐底冷卻水流量

    2月23日爐底冷卻水全開，水量由170m³/h，加至240m³/h左右，加大爐底冷卻水量后，爐底溫度有所下降。

3.2 適當降低冶煉強度

    自2月11日采取限產措施，富氧量由12000m³/h降至3000m³/h，風量由3050m³/min降至2900m³/min，同時爐內采取進一步降低頂壓使用水平，降低冶煉強度的措施。

3.3 調整高爐操作參數

    生鐵[Si]由 0.25%-0.40%提高至 0.35%-0.50%，促進鈦還原，爐渣堿度提高至1.20倍-1.25 倍，生鐵含硫低于0.03%，嚴禁低爐溫高硫，利于形成石墨碳保護層。

3#高爐生鐵[Si]和生鐵[Ti]含量見圖三。

圖3 生鐵[Si]、[Ti]含量趨勢圖

3.4 提高鈦負荷，強化護爐

    利用 TiO ₂ 還原生成[Ti]后，形成 [TiC]、[TiN] 以及固溶體 Ti(C，N)，在冷卻強度大的部位沉積，即侵蝕較嚴重的部位，形成保護層，達到護爐的目的。2020年4月1日配加鈦球250kg/批，7日增加至300kg/批，提高鈦負荷至8kg/t(Fe)。生鐵中[Ti]含量由原來的0.06%提高到0.12%以上，[Ti]含量持續高達0.162%，取得了良好的效果。

3.5加強鐵口維護

    鐵口深度控制在 2.3 米至 2.5 米，嚴禁潮鐵口出鐵，嚴禁悶炮操作，減少燒鐵口次數，保持全風高壓堵口率，加強鐵口維護，維護鐵口泥包完整。提高鈦負荷后，及時打開鐵口，避免鐵前憋風，破壞高爐順行，避免崩料、懸料。

4 高效護爐效果

此次護爐從配加鈦球至爐底TE103-2a溫度低于400℃，歷時 56 天，時間短，效果良好，護爐期間、后期技術經濟指標良好。同時沒有因鈦護爐造成爐缸堆積，不增加高爐操作難度，不影響后續高爐技術經濟指標的改善。也符合首鋼等高爐停爐后的解剖實際測量侵蝕規律：即：

第一，越是侵蝕嚴重的地方，沉積越厚，即最需要的地方，補的最多；

    第二，越是冷卻強度大的地方，沉積的越厚，這地方一般也是距冷卻壁最近的地方，溫度最低，鈦化物最容易析出。

5   結語

    （1）由于處于爐役末期，在爐缸炭磚溫度升高階段就引起足夠重視，分析出主要原因，及時采取一定的護爐措施，此次江鑫鋼鐵3#高爐護爐，是在爐底炭磚溫度上升階段沒有超過警戒值，就采取護爐措施的。

    （2）在爐缸受到侵蝕時，采用含鈦爐料護爐是一種重要的措施。利用含鈦爐料護爐是一個長期和不斷調整的過程，要根據高爐實際情況及時調整鈦負荷，以利于高爐技術指標的優化。

   （3） 由于江鑫鋼鐵3#高爐處于爐役后期，要樹立長期護爐觀念，維持一定的鈦負荷水平，加強鐵口維護，改善原燃料條件，提高焦炭熱強度，降低有害元素含量，達到高爐長壽與改善技術經濟指標的統一，做到長壽與強化的統一。

    （4）高爐中后期必須想辦法提高其冷卻強度。

參考文獻

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