陳春平 李稥彩 唐松濤 章銘明
（武鋼煉鐵廠五號高爐）
摘 要 本文探討了武鋼五號高爐爐況波動的主要原因，受原料條件的變化，鐵口工作異常等因素影響，高爐內(nèi)部邊緣氣流不穩(wěn)，造成煤氣流分布紊亂。通過上部調(diào)劑和加強(qiáng)鐵口維護(hù)，提高鐵口合格率等方法，爐況得以恢復(fù)。
關(guān)鍵詞 高爐 爐況 波動 處理
1 前言
武鋼五號高爐有效容積3200m3,自2007年12月大修開爐后一直保持良好的生產(chǎn)態(tài)勢，在高冶煉強(qiáng)度下取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。五號高爐采用三燒的燒結(jié)礦（大、小燒分級入爐），使用7、8焦?fàn)t生產(chǎn)的干熄焦；每批爐料中配加0.5-0.8t蛇紋石，以提高爐渣中MgO含量，改善爐渣流動性；每批爐料中配加1.5-2t回用焦丁的辦法，以達(dá)改善煤氣流分布和提高煤氣利用率的目的。五號高爐采取了許多武鋼煉鐵技術(shù)上的新方法、新手段來降低生鐵成本，增加企業(yè)效益。
2 爐況波動概述
2015年1月15日白班接班槽存量大燒為3400t，小燒為1100t,大、小燒配比分別為52%、18%（五號高爐燒結(jié)礦粒度及成分見表1），布料制度為C876541 332223OL87654 34321.5OS98 22。高爐爐況穩(wěn)定順行，風(fēng)量6000-6100 m3/min，風(fēng)量、風(fēng)壓匹配良好，下料平穩(wěn)無滑料等異常情況；但3號鐵口工作不正常，3號鐵口深度只有正常深度的70%，且該鐵口底子硬，難以及時打開鐵口，造成渣鐵排放不干凈，3號鐵口堵口后風(fēng)壓上升，風(fēng)量小幅波動，通過合理安排1號鐵口的開鐵口時間，保證1號鐵口能出凈渣鐵，未造成爐況大幅波動。該日白班槽上更換小燒皮帶，燒結(jié)上料不分級，大、小燒混上，當(dāng)時認(rèn)為小燒配比減少后只會發(fā)展邊緣煤氣流，不會對爐況帶來大的影響，對小燒使用量的減少帶來的影響估計不足，就沒有對布料制度進(jìn)行調(diào)整，實(shí)際效果剛好相反，促進(jìn)了本次爐況波動的加劇。另外，3號鐵口較長時間不正常，邊緣氣流過旺導(dǎo)致鐵口維護(hù)難度進(jìn)一步加大，引起的3場渣鐵排放不順，在此次取消大、小燒分級的前期沒有充分考慮周全。
燒結(jié)槽存消耗完之前，高爐沒有調(diào)整相應(yīng)的裝料制度和配比。白班后期大、小燒結(jié)分級料的槽存剩余不多，小燒槽存量不足時，調(diào)整裝料制度為C876541332223OL87654 33321OS98 22，調(diào)整大、小燒配比分別為59%、13%。此時3號鐵口又出現(xiàn)堵口冒泥，鐵口通道遭到進(jìn)一步破壞，導(dǎo)致3號鐵口出鐵量多次不足500t（正常情況下的出鐵量在700t左右），憋爐加劇。導(dǎo)致五號高爐爐況在15日、16日出現(xiàn)波動，風(fēng)壓風(fēng)量不匹配、熱風(fēng)壓力波動大，風(fēng)量大幅萎縮，同時出現(xiàn)頻繁滑料現(xiàn)象，風(fēng)量最少時只有5100 m3/min左右（五號高爐正常風(fēng)量在6100m3/min），高爐被迫進(jìn)行退頂壓、降低壓差操作。這次爐況波動前后的部分參數(shù)見表2。
3 處理措施
五高爐通常采用大、小燒分級入爐，各種生產(chǎn)條件都與之匹配。當(dāng)大、小燒不分級時，將會引起高爐內(nèi)部煤氣流發(fā)生變化，造成爐況不穩(wěn)定。為盡快恢復(fù)爐況，五號高爐及時改變思路，對裝料制度進(jìn)行調(diào)整，以調(diào)整氣流分布為主，輔以控制上料強(qiáng)度，采用加風(fēng)減氧操作，降低冶煉強(qiáng)度，提高爐溫，加強(qiáng)渣鐵排放，盡量保持良好的爐缸狀態(tài)，避免爐缸工作失常。
3.1調(diào)整裝料制度
通常情況下，增加邊緣焦炭量，疏松邊緣，加重中心；增加中心焦炭量疏松中心 ；減少邊緣礦石量，疏松邊緣。調(diào)整裝料制度的目的是使?fàn)t內(nèi)煤氣流分布合理，使中心與邊緣兩股氣流相對穩(wěn)定，提高煤氣利用率，高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行，最大限度地提高經(jīng)濟(jì)效益，降低燃料消耗。
面對燒結(jié)槽內(nèi)小燒量的減少，小燒配比（五號高爐爐況波動期間燒結(jié)配比變化情況見表3）不得不降低，導(dǎo)致高爐邊緣氣流過旺，造成頻繁滑料，風(fēng)量難以吹起來。為削弱邊緣氣流，五號高爐以上部調(diào)劑為主，主要是調(diào)整裝料制度，將4號角位的礦減少1環(huán)，以使氣流吹向中心，以達(dá)到適當(dāng)減弱邊緣煤氣流的目的，并可防止大量的小顆粒爐料布在中心后引起爐況的惡化。
3.2變配比 、縮小礦批重
確認(rèn)小燒槽存無法上漲后，與槽上溝通后，不分級的燒結(jié)料優(yōu)先進(jìn)入小燒槽，增加小燒槽的燒結(jié)量，這樣就可以在配料中增加小燒用量，以壓邊緣煤氣流，使氣流進(jìn)一步往中心引導(dǎo)，減弱邊緣煤氣流，達(dá)到爐內(nèi)兩股煤氣流分布合理。礦批重由正常生產(chǎn)時的95t縮至90t，短期內(nèi)最低調(diào)整至87t，以保證最大風(fēng)量進(jìn)行生產(chǎn)并恢復(fù)爐況。
3.3提高爐溫控制水平
爐缸熱狀態(tài)是高爐爐況好與壞的一個重要的指標(biāo)，熱狀態(tài)的控制水平不只與原、燃料有關(guān)，還能反映出高爐的生產(chǎn)狀態(tài)和管理水平。充沛的熱量不只是高爐中許多化學(xué)反應(yīng)的必備條件，更是獲得合格生鐵、活躍的爐缸工作狀態(tài)及合理造渣制度的前提。
爐溫是衡量爐缸工作狀態(tài)的重要指標(biāo)之一，合理的爐溫更是高爐穩(wěn)定順行的前提。五號高爐管控爐溫的指標(biāo)有兩個：一個是物理熱，一個是化學(xué)熱。日常生產(chǎn)中物理熱控制不小于1490℃，化學(xué)熱[Si]控制在0.4%左右。1月15日高爐接到燒結(jié)不分級的信息后，首先把爐溫控制水平提高，物理熱提高到1500℃，化學(xué)熱[Si]控制在0.5%以上。要求對爐溫走勢做出預(yù)判，及時調(diào)整焦炭負(fù)荷，合理調(diào)劑參數(shù)，工長在操作上嚴(yán)格按車間要求進(jìn)行調(diào)控，避免引起爐況波動。面對風(fēng)壓波動和風(fēng)量減少，要求爐溫控制水平只能高不能低，防止引起爐況失常，提高高爐抗風(fēng)險能力。通過采取一系列行之有效的手段，五號高爐很快扭轉(zhuǎn)了這次爐況波動的被動局面。
3.4加強(qiáng)爐前管理
受原料鐵份下降的影響，渣比增大；原燃料質(zhì)量變差，高爐抗憋爐能力下降，憋爐后爐況波動進(jìn)一步加劇，能否及時排凈渣鐵是是恢復(fù)爐況的關(guān)鍵工作。
受嚴(yán)峻市場影響，五號高爐降低冶煉強(qiáng)度后，每天出鐵11次，單次出鐵量要求700t左右。3號鐵口較長時間不正常，鐵口深度得不到保證，出鐵時間達(dá)不到要求，渣鐵出不凈，引起高爐風(fēng)量的波動，進(jìn)一步惡化了高爐爐況。原料變化后，高爐指標(biāo)進(jìn)一步變差。因3號鐵口導(dǎo)致的憋爐時有發(fā)生，甚至有渣鐵不能及時排盡，導(dǎo)致渣皮大面積脫落，高爐不得不降壓的情況發(fā)生。為了保證正常的出鐵時間，3號開鐵口前，每次壓點(diǎn)20min再開鐵口，并選用小鉆頭開3號鐵口。加強(qiáng)鐵口維護(hù)，保證渣鐵正常排放：每次出鐵后做泥套，保證泥套完好，出鐵過程中清除鐵口周圍凝渣，保證泥炮與泥套接觸嚴(yán)密。打泥時間固定在25s，嚴(yán)禁出現(xiàn)冒泥現(xiàn)象，更換質(zhì)量更好炮泥進(jìn)行堵口等。同時，保證對面1號鐵口深度達(dá)3m，鐵口合格率符合要求，能在3號鐵口恢復(fù)過程中及時排凈渣鐵。
4 存在的問題
盡管后期通過調(diào)整布料制度，增加邊緣布礦量等手段抑制了過于旺盛的邊緣氣流，使煤氣流分布趨于合理；采取更換炮泥等手段，3號鐵口得以恢復(fù)正常，爐況恢復(fù)穩(wěn)定。但是高爐連續(xù)兩天大幅波動，在第一時間就應(yīng)該做出較大調(diào)整，不應(yīng)受渣皮反復(fù)黏結(jié)的影響。對于小燒減少引起的氣流變化估計不足，3號鐵口在氣流發(fā)生變化后引起的恢復(fù)困難，沒有充分認(rèn)識，而應(yīng)該在爐況有較大波動前就及時做出相應(yīng)調(diào)整。
5.結(jié)語
高爐煤氣流分布是高爐工作需要解決的首要問題，合理的氣流分布能維持合理的操作爐型，較高的冶煉強(qiáng)度，較低的能耗，以提高經(jīng)濟(jì)效益。工作中遇到外圍條件的變化，首先要想到對爐內(nèi)煤氣流的影響，兩股氣流分布合理是采取各種調(diào)劑手段后需要達(dá)到的最終目標(biāo)。