武鋼六高爐爐墻粘結的處理

鄭華偉  李香彩  郭大磊  李 昕

（武鋼煉鐵廠六號高爐  430081）

摘  要：對武鋼六高爐自中修開爐后產生爐墻粘結現象進行了闡述，分析了爐墻粘結產生的特點原因，提出了相應的處理方法，獲得了處理爐墻粘結的經驗。

關鍵詞：爐型；管理；水溫差

1 前言

武鋼六高爐容積為3200m3，于2014年11月3日進行局部改造性檢修更換五段、六段冷卻壁，2014年12月18日開爐，中修開爐后兩個月操作爐型科學合理，高爐技術指標維持在較好水平。然而從2015年2月一直到2015年9月，高爐爐墻多次出現粘結現象，造成爐況順行變差，甚至失常，各項技術經濟指標完成很差。

2 典型處理渣皮過程分析

2014年12月18日開爐， 送風后爐況穩定順行，1月燃料比515.5kg/t.Fe。2月份爐況順行狀況開始變差，風壓波動大，風量逐步萎縮，中心氣流變弱，調整布料制度來疏導兩道氣流已不起作用，出現了爐墻粘結現象，首先表現為七段、八段、九段冷卻壁溫度大幅下降，高爐下料變差，爐缸工作狀態也變差，到2月中旬，爐墻結厚現象發展到比較嚴重的程度，高爐出現懸料現象。高爐主要是通過開放邊緣氣流、提高爐溫控制水平的方法處理，渣皮于2月28日掉，實現爐況順行。            

6月份，外圍原燃料的變化，燒結、焦炭、球團質量有變化，焦炭含硫偏高，燒結粒度不均勻，球團抗壓強度變低，渣中AL2O3含量上升至16～17%。并且燒結軟融性能發生變化，導致軟融區間發生較大變化，爐渣粘度大，導致爐身結厚現象。此次處理過程首先高爐先變制度，恢復過程中管道懸料頻繁，通過擾亂邊緣氣流，將氣流往邊緣逼，使邊緣出管道，用強烈的邊緣氣流逐步清薄渣皮，到一定程度后，通過堵風口恢復等形式風量恢復到一定程度，渣皮大面積垮掉。

8月初水溫差逐漸降低，爐身局部粘接趨勢，風量逐步萎縮至5300m3/min，高爐變制度，疏松邊緣清渣皮，效果不明顯，10日夜班風量逐步萎縮至5000m3/min，夜班班末懸料，高爐改常壓后料下，恢復困難，休風110min,堵4個風口恢復，利用休風機會疏松邊緣，通過先壓后疏通的方式力求使渣皮掉，效果不明顯。后堵2個風口，風量逐步恢復至4800～5000m3/min。16日夜班過中班降壓料，風量萎縮壓差控制過高，導致懸料，坐料料下后，料線未見影，夜班控制壓差趕料線恢復，恢復困難，頻繁管道懸料，17日夜班由于爐溫下行快，渣溫差，爐缸透液性差，中心吹不透，邊緣不斷管道，邊緣氣流強烈發展，煤氣流分布失常，煤氣利用低35～40%。懸料，坐料下后，恢復困難，被迫休風40min,堵6個風口恢復，送風后渣皮掉。

9月份渣皮再次結厚，17日清理渣皮，夜班變制度抑制中心強烈發展邊緣，由于中心比較死，送風后恢復困難，頻繁管道懸料，料懸后控制頂壓悶著燒，夜班中期部分渣皮掉，后拉風坐料恢復，白班中期渣皮大部分掉。

9月下旬，爐身局部又有粘結趨勢，風量高爐調整制度疏松邊緣，當時還堵有1個風口，風量5500～5600m3/min，同時高爐頂壓逐步上提至0.240Mpa，壓差0.175±0.02控制，風量逐步吹到5700～5800m3/min，風速達到240，渣皮局部小動，爐身溫度趨于正常，高爐風量5800～6000m3/，達到較好狀態，這之后中心中心氣流真正的打通了，主要體現在，通過減中心焦或外移動中心角度，煤氣利用能夠很快的起來，相反調劑，煤氣利用也會很快下去。此次在局部開使粘接時，就及時采取了措施，一方面由于堵了1個風口，在局部粘接后風量基本沒萎縮，同時高爐通過提頂壓及合適的壓差保持了較高的風量，合適的壓差對穿透中心及對爐前渣皮的沖刷都起了一定的作用，在吹透中心的情況下，用較多風量發展邊緣氣流，使得爐身溫度總在小幅度波動，獲得了理想的科學操作爐型。          

9月份渣皮清理后，爐況穩定、順行，隨著爐缸逐步活躍，操作爐型逐步合理化，爐況適應能力進一步增強，冷卻壁溫度不再出現大面積降低現象，即使爐況有波動時，爐墻溫度局部會出現低點，通過上部制度的調劑渣皮就會脫落，沒有影響爐況順行，各項指標均有較大幅度進步，各項經濟指標見表一。

表一  高爐經濟指標（1月份-11月份）

3 爐墻粘結特點、原因

正常生產的高爐，形成粘結物（又稱渣皮）是必然的，穩定而合適的渣皮層有保護爐墻的作用，同時形成一個合理的高爐操作爐型。但由于各種原因導致在爐墻上形成粘結物的部位不適宜，不均勻或變厚，那就破壞了正常的操作爐型，使高爐下料不暢，煤氣流分布不合理，高爐的順行及技術經濟指標將受到極大的影響[1]。根據實際操作分析，六號高爐爐墻粘結形成的特點是，爐墻粘結開始形成在爐身中下部，并逐步向上擴散。

中修開爐后前幾個月設備在磨合期，設備故障休風次數明顯上升，1月份、2月份共休風10次。同時2月份因主皮帶電機多次出現故障，共造成低料線10次，料線最深7m，一天發生兩次低料線有三次，特別是12日和22日兩次大低料線，爐身溫度大幅下降，水溫差降低到2℃，頻繁的低料線作業使爐內溫度劇烈波動，最終導致爐墻結厚現象。而2月28日渣皮雖然處理掉，但是爐缸工作狀態并沒有恢復到完全正常的狀態，長期慢風作業，中心氣流不足，爐缸不活躍，導致后來多次爐墻結厚的重要原因。

4 經驗教訓

處理爐墻大面積結厚最重要的措施是強烈發展邊緣、利用邊緣管道的高溫煤氣流沖刷。日常操作中嚴密監視冷卻壁溫度及水溫差變化。發現局部粘接時，可以通過降低軟水總量提高進水溫等措施降低冷卻強度，在不懸料的情況下，保持合適壓差，提高風量，以利于吹透中心，在中心氣流得到改善的情況下，風量也會增加，在適當疏松邊緣，用較強的邊緣氣流的沖刷，局部渣皮也會脫落。

在爐況有粘接趨勢時，要抓好基礎工作管理，爐內要切實控制好爐溫，爐前要及時出盡渣鐵。

清渣皮前期要做好方案準備工作，加夠凈焦以及相應制度的調整。

在恢復期間懸料時，把握好時機適當悶著燒一下，當邊緣出現管道時，抓住時機，在不懸料條件下，盡量加風，用較大風量沖刷渣皮，在連續懸料恢復困難時，要及時休風堵風口。

掌控好恢復期間爐況節點，控制好壓差，特別是在料線見影及料線正常前，避免反復，一切以恢復風量為主。

在懸料及恢復時把握好集中焦加入量及時機，集中焦一方面有利于保證充足爐溫，另一方面可以改善透氣性有利于過難行料，同時可鋪平料面盡快趕料線。

爐況恢復時操作要清晰，有目的，不打亂仗，注意細節的把握，如爐溫的控制，加風，調整制度時機，以及過制度時壓差的控制等，要使爐況處于基本受控狀態，不要出現爐溫低懸料無法坐料或大灌渣情況。

恢復期間要盡量保證一個基本風量，以利于爐前出鐵，在這個基本風量下趕料線，料線見影后再繼續恢復風量，同時爐前也要確保出盡渣鐵，為爐況恢復創造條件。

5 結語

無論是追求生產率最大化還是降低成本[2]，爐況順行是首位，高爐一旦失常，無論在時間上還是在成本上都要付出很大的代價，一般都需要5-10天甚至更長的時間來處理，期間大幅提升了冶煉成本。因此爐況順行永遠是第一位，日常操作過程中我們必須做好以下幾個方面的工作：1.加強原燃料的管理； 2.及時掌握原燃料變化的信息；3.結合變化采取積極及時的應對措施；4. 控制合理的操作爐型；5. 中心、邊緣兩股氣流的科學控制。

參考文獻:

[1] 王筱留. 鋼鐵冶金學（煉鐵部分第二版）[M]. 北京: 冶金工業出版社, 2004: 188-189.

[2] 周傳典. 《高爐煉鐵生產技術手冊》.2002