王 寧， 高柱平， 劉志凌， 王華水， 王 亮

（新余鋼鐵集團(tuán)有限公司第一煉鐵廠， 江西 新余 338001）

2016年4月10日—14日高爐休風(fēng)計(jì)劃?rùn)z修94.2 h。復(fù)風(fēng)恢復(fù)過(guò)程中頻繁燒損風(fēng)口、塌料、管道頻發(fā)，恢復(fù)過(guò)程較為困難。期間慢風(fēng)1次、斷風(fēng)1次、休風(fēng)堵風(fēng)口恢復(fù)爐況1次，更換漏水風(fēng)口休風(fēng)3次、累計(jì)更換風(fēng)口18個(gè)。18日早班起爐況逐漸好轉(zhuǎn)，滑尺（崩料）減少、管道消除、再未燒壞風(fēng)口，中班風(fēng)量恢復(fù)至正常4 700 m3/min（此時(shí)25號(hào)風(fēng)口未開(kāi)）。19日6∶10 開(kāi)始富氧,至 22 日 16∶20 捅開(kāi) 25 號(hào)風(fēng)口、恢復(fù)全風(fēng)4 860 m3/min，后續(xù)逐步恢復(fù)風(fēng)溫、富氧、加重焦炭負(fù)荷降硅。

1 主要技術(shù)指標(biāo)

2016年1月—4月主要指標(biāo)見(jiàn)表1，消耗指標(biāo)穩(wěn)中有降。但2月份、4月上旬消耗指標(biāo)明顯升高，因原燃料質(zhì)量變化引起爐況波動(dòng)、致使燃料比升高。2月中旬消耗指標(biāo)開(kāi)始升高，15日爐況出現(xiàn)波動(dòng)、逐步調(diào)節(jié)恢復(fù)爐況，直至3月下旬爐況逐步恢復(fù)。

表1 2016年1月—4月主要技術(shù)指標(biāo)

2 風(fēng)口反復(fù)燒損原因

2.1 原燃料質(zhì)量變差

1）2016年1月下旬爐內(nèi)操作堿度偏高、物理熱較高影響爐外出渣出鐵。中心主導(dǎo)氣流減弱、掉渣皮、偶有小滑尺（相差0.3～0.5 m）。隨之相應(yīng)延長(zhǎng)布焦時(shí)間、退頂壓以引導(dǎo)中心氣流，降低堿度（確保物理熱）以改善爐缸工作。

2）春運(yùn)期間煉焦煤庫(kù)存不足，焦炭強(qiáng)度大幅降低（見(jiàn)下頁(yè)表2）。2月中旬燒結(jié)礦、焦炭質(zhì)量進(jìn)一步下降，中心氣流再度減弱，偶有滑尺（探尺相差0.7～0.8 m）且滑尺次數(shù)有所增加、出渣出鐵時(shí)間不均、鐵口深度變淺，下旬26日早班出現(xiàn)管道。休風(fēng)更換3個(gè)漏水風(fēng)口（17號(hào)風(fēng)口2.3 d轉(zhuǎn)工業(yè)水、20號(hào)風(fēng)口2.15d轉(zhuǎn)工業(yè)水）。2月20日會(huì)同取樣6 m焦M40為82%～83%、M10為8%；4.3m焦M40為80%、M10為8%。

2月中心氣流減弱，中心指數(shù)Z/邊緣指數(shù)（W）值降低約3（10.5～7.5），至3月下旬逐步回升。2月中旬爐體8、9段掉渣皮，平均溫度升高約20℃（80～100℃）。至3月中旬逐步穩(wěn)在90℃左右，但波幅增大。

2.2 爐缸工作變差

1）爐缸側(cè)壁、爐芯溫度大幅降低。自2016年2月下旬爐缸側(cè)壁（13.495、12.495段）溫度略有上升了約10～20℃，而鐵口以下?tīng)t缸及爐底（爐芯）溫度大幅下降，10.995段降幅 110℃、9.995段降幅200℃、9.195段降幅320℃、8.393爐芯溫度降低175℃。爐缸均勻性活躍性有所變差。在2月初視爐底溫度上升，故降低進(jìn)水溫度（40℃降至38℃），總水溫差升高約1.2℃（4.4℃升至5.7℃）。

表2 2016年1月—4月焦炭質(zhì)量指標(biāo) %

2）鐵口溫差增大。爐溫：2號(hào)鐵口前低后高、3號(hào)鐵口前高后低，溫差大時(shí)有0.10%～0.15%。物理熱：2號(hào)較3號(hào)鐵口低10℃左右，溫差大時(shí)達(dá)15℃～20℃。

3）休風(fēng)堵風(fēng)口時(shí)，南面風(fēng)口前回旋區(qū)堆積的焦炭較為疏松，北面很實(shí)。

4）南北兩探尺相差0.2～0.3 m，長(zhǎng)期1號(hào)淺、2號(hào)深（南面）。

3 休風(fēng)料組成及休風(fēng)期間保溫

休風(fēng)料組成見(jiàn)表3，按計(jì)劃準(zhǔn)點(diǎn)休風(fēng)，休風(fēng)前兩爐鐵平均爐溫0.5%、R2：1.21倍、物理熱1 519℃，但2號(hào)鐵口物理熱偏低。休風(fēng)料線3.4 m、頂溫317℃，風(fēng)口干凈無(wú)漏水、無(wú)涌渣。休風(fēng)后關(guān)閉齒輪箱冷卻水、爐頂灑水手動(dòng)閥、風(fēng)口堵泥30 cm，并停1臺(tái)主泵、控制進(jìn)水溫度45～50℃。11日早班緊送風(fēng)裝置拉桿一次、大套、中套焊縫摸黃油進(jìn)行密封保溫，4月13日更換5個(gè)中套、5個(gè)小套。復(fù)風(fēng)時(shí)料線4.8 m、頂溫61℃。保溫期間良好，頂溫下降趨勢(shì)見(jiàn)圖1。

圖1 頂溫下降趨勢(shì)

表3 休風(fēng)輕負(fù)荷料

4 恢復(fù)爐況

14日 18∶10高爐復(fù)風(fēng)（堵 6個(gè)風(fēng)口），18∶35開(kāi)始噴煤、19∶50 富氧 4 000 m3/h。21∶20 開(kāi)口出鐵 490 t，鐵水物理熱1 398℃，爐溫1.19%、R2：1.13。截止15日0∶10燒損風(fēng)口5個(gè)、轉(zhuǎn)工業(yè)水開(kāi)路冷卻、漏水基本控制，爐況基本正常。15日3∶00起頂溫異常、冒尖、漏水增加，鐵水物理熱恢復(fù)緩慢1 450℃左右，4∶00、5∶00 分別加凈焦 1 批、2 批，7∶00 減負(fù)荷補(bǔ)底焦300 kg/批補(bǔ)充虧熱及備休風(fēng)更換風(fēng)口。6∶00開(kāi)風(fēng)口5個(gè)、風(fēng)量恢復(fù)至4 700 m3/min，鐵水物理熱1 460～1 480℃，爐溫0.8%。10∶00再加2批凈焦，按計(jì)劃10∶40休風(fēng)133 min更換7個(gè)漏水風(fēng)口。

4.1 整個(gè)恢復(fù)過(guò)程

1）斷風(fēng)后加劇爐況惡化、滑尺頻發(fā)、塌料，當(dāng)期操作重點(diǎn)提熱防涼。2016年4月14日復(fù)風(fēng)后燒損風(fēng)口（見(jiàn)表 4），物理熱不夠 1 450～1 480℃，爐況基本正常。15日更換風(fēng)口后堵3個(gè)風(fēng)口12：53復(fù)風(fēng)，中班斷風(fēng)后爐溫不低，但物理熱進(jìn)一步降低1 420～1 460℃，爐況加劇惡化。故15日中班、16日晚班，重點(diǎn)措施提熱、爐缸虧熱局勢(shì)扭轉(zhuǎn)，爐況并未好轉(zhuǎn)、壓差逐步上升，作業(yè)參數(shù)穩(wěn)中有退（見(jiàn)表5）。

表4 2016年4月14日復(fù)風(fēng)后開(kāi)風(fēng)口情況

表5 2016年4月14日復(fù)風(fēng)后風(fēng)溫使用、爐溫、堿度、物理熱情況

2）爐況進(jìn)一步惡化，塌料、管道。堵風(fēng)口、控風(fēng)溫與煤比、停氧恢復(fù)以恢復(fù)爐況作業(yè)。2016年4月16日早班接班休風(fēng)堵6個(gè)風(fēng)口加以恢復(fù)爐況。后續(xù)高硅、髙堿度、高壓差，相應(yīng)停氧、退風(fēng)溫，當(dāng)班燒損風(fēng)口6個(gè)。16日中班、17日晚班，壓差偏高、物理熱不足1 450～1 480℃，作業(yè)參數(shù)未能跟進(jìn)。

17日早班休風(fēng)更換漏水小套，堵9個(gè)風(fēng)口。定風(fēng)溫、控煤比、停氧恢復(fù)爐況。至18日晚班捅開(kāi)風(fēng)口6個(gè)，風(fēng)量回至4 100 m3/min，頂壓155 kPa，壓差140 kPa左右，恢復(fù)局面相對(duì)較好。早中班后續(xù)相應(yīng)降硅、開(kāi)風(fēng)口加風(fēng)、跟頂壓，全開(kāi)風(fēng)口、風(fēng)量回至4 700 m3/min，頂壓170 kPa，壓差150 kPa左右。該階段燒損風(fēng)口5個(gè)。

3）爐況局勢(shì)扭轉(zhuǎn)，分階段加富氧，加負(fù)荷，提風(fēng)溫、煤比。2016年4月19日逐步分階段富氧、加負(fù)荷、提風(fēng)溫，因后續(xù)用到濕焦，相應(yīng)后退作業(yè)參數(shù)調(diào)整爐況。21日早班休風(fēng)更換5個(gè)風(fēng)口，并堵3個(gè)復(fù)風(fēng)。后續(xù)爐況逐步恢復(fù)。

4.2 爐缸不活

1）2016年3月26日15號(hào)風(fēng)口轉(zhuǎn)工業(yè)水，3月28日19號(hào)風(fēng)口轉(zhuǎn)工業(yè)水。4月12日休風(fēng)期間更換時(shí)均為燒壞下部。

2）14 日 22∶47—23∶30 慢風(fēng)處理 25 號(hào)吹管彎頭銷(xiāo)子，使燒損風(fēng)口漏水量大增、加劇爐缸虧熱。

3）15 日 10∶40—12∶53 休風(fēng) 133 min 更換 7 個(gè)漏水風(fēng)口后，15∶58—16∶26 電動(dòng)風(fēng)機(jī)斷風(fēng)加劇爐缸、爐況惡化，致使后續(xù)頻繁燒風(fēng)口、爐況恢復(fù)困難。

5 爐缸工作狀態(tài)

高爐運(yùn)行近10年，為進(jìn)一步延長(zhǎng)爐齡，首要保障爐況的較長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，尤其爐缸、鐵口維護(hù)、冷卻系統(tǒng)的管理。

1）堅(jiān)決執(zhí)行以物理熱為高爐操作主線的思想。尤其外部條件、爐況不佳時(shí)期更應(yīng)抓好物理熱不低于1 500℃。

2）有機(jī)會(huì)逐步更換上漲中套，確保焊縫、灌好漿來(lái)避免跑煤氣。尤其風(fēng)口中套有一定程度上漲并且連片，制約到下部氣流的合理分布。

3）爐缸工作不良、鐵水環(huán)流是加劇爐缸侵蝕。另外風(fēng)口損壞、用工業(yè)水養(yǎng)護(hù)維持生產(chǎn)，漏水對(duì)爐缸碳磚氧化侵蝕破壞。以及爐況波動(dòng)頻繁掉渣皮加速冷卻壁水管損壞（見(jiàn)表6）。

表6 高爐爐體冷卻壁水管目前損壞31根及時(shí)間

4）鋅堿金屬負(fù)荷超高（見(jiàn)表7）。

表7 歷年入爐鋅堿金屬負(fù)荷

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)鐵料冶金性能，尤其高溫冶金性能檢測(cè)、評(píng)估的關(guān)注待進(jìn)一步深入。相應(yīng)搜集爐況較好時(shí)期入爐礦石粒級(jí)等數(shù)據(jù)，增加數(shù)據(jù)參考。以及經(jīng)濟(jì)煉鐵趨勢(shì)下有害雜質(zhì)元素的控制。鋅堿金屬負(fù)荷超高，一方面使ZnO在爐缸碳磚中嚴(yán)重富集，導(dǎo)致碳磚導(dǎo)熱系數(shù)下降，熱膨脹系數(shù)增加，加劇碳磚熔蝕和熱應(yīng)力引起侵蝕。另一方面入爐鋅負(fù)荷高，引起爐墻粘結(jié)、爐況不順，爐皮開(kāi)裂已有相應(yīng)分析。分析結(jié)論，鋅的滲透侵蝕和大量沉積碳產(chǎn)生體積膨脹是新鋼1050高爐爐皮開(kāi)裂爐基溫度超標(biāo)的原因之一。