王建民 馬金芳 萬(wàn)雷 王衛(wèi)平 徐士成

【摘  要】遷鋼1號(hào)高爐在爐缸水溫差急劇升高后，通過(guò)采取停風(fēng)涼爐、堵風(fēng)口控制強(qiáng)度，提高冷卻水壓力、鈦礦護(hù)爐、改善爐前出鐵、調(diào)整煤氣分布等一系列措施，有效控制住水溫差，并把水溫差降到相對(duì)合理的范圍內(nèi)，而且沒(méi)有出現(xiàn)反復(fù)現(xiàn)象，確保了高爐的安全、順行與穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】高爐  爐缸  維護(hù)

1.引言

1號(hào)高爐投產(chǎn)半年以后，爐缸水溫差開(kāi)始出現(xiàn)異常，不同標(biāo)高的熱電偶溫度開(kāi)始快速升高，其中以爐缸二段TE3145點(diǎn)溫度變化最為顯著。自05年4月15日開(kāi)始高爐把檢修打漿的重點(diǎn)放在了爐缸二、三段冷卻壁局部水溫差異常區(qū)域，但水溫差的升高趨勢(shì)仍沒(méi)有得到有效控制，到10月2日爐缸二段46#--1水溫差達(dá)到了0.9℃，熱流強(qiáng)度為20466Kcal/m2.h，后改通高壓水。此后爐缸水溫差及熱電偶溫度始終在高位徘徊，45#～52#冷卻壁相繼改通高壓水，06年底高爐開(kāi)始配加鈦球護(hù)爐。07年底TE3145點(diǎn)溫度急劇升高，至08年1月3日該點(diǎn)溫度最高達(dá)到980℃，此后該點(diǎn)溫度稍許下降，而最高水溫差在1.1℃左右。4月25日爐缸二段49#-2冷卻壁水溫差急劇升高，最高達(dá)到了1.5℃，熱流強(qiáng)度為36967Kcal/m².h，高爐被迫停風(fēng)涼爐170min，同時(shí)堵水溫差高的冷卻壁上部?jī)蓚�(gè)風(fēng)口，以控制冶煉強(qiáng)度。隨著高爐在線壓漿以及加鈦?zhàn)o(hù)爐等工作的深入，爐缸水溫差得到有效抑制，并把水溫差降到相對(duì)合理的范圍內(nèi)。現(xiàn)在爐缸二段最高水溫差為60#-2的0.4℃（本位水），其他冷卻壁的水溫差全部穩(wěn)定在0.2℃或0.3℃的正常水平（包括高壓水）。綜上所述，爐缸串氣、侵蝕已日趨嚴(yán)重，維護(hù)好爐缸良好的工作狀態(tài)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，本文重點(diǎn)對(duì)08年以來(lái)爐缸維護(hù)的效果進(jìn)行分析、總結(jié)，闡述應(yīng)對(duì)措施和實(shí)踐成果，延長(zhǎng)高爐使用壽命。

2.3 裝料制度調(diào)整

裝料制度調(diào)整的整體思路是，打開(kāi)中心，穩(wěn)定邊緣，確保兩條通路的煤氣，而且中心煤氣溫度略高于邊緣。力求礦的平鋪，邊緣與中心焦炭呈啞鈴型分布，這樣有利于煤氣的穩(wěn)定，堅(jiān)持做好爐溫，保證充足的物理熱，促使軟融帶上移，緩解爐內(nèi)壓量關(guān)系。盡可能減小中心死焦堆，以減弱鐵水環(huán)流對(duì)爐缸壁碳磚的沖刷與侵蝕。

2.4提高冷卻水壓力

采取的措施是將二段水箱冷卻水（壓力0.70MPa）改通風(fēng)口高壓水（壓力1.56MPa），以控制水溫差。現(xiàn)爐缸二段通風(fēng)口高壓水的水箱為13個(gè)，分別為（47#—1、2；48#—1、2；49#—1、2；50#—1、2；51#—1、2；52#—1；53#—1；36#—2）。其中46#—1、2已于08年4月22日改回本位水，現(xiàn)在爐缸二段水箱水溫差最高為0.4℃，熱流強(qiáng)度穩(wěn)定在8500Kcal/m2.h左右，溫差與熱流強(qiáng)度均回到正常水平。

表1  二段部分冷卻壁通風(fēng)口高壓水前后對(duì)比情況

注：熱流強(qiáng)度單位(kcal/m2﹒h)

3.階段性加鈦?zhàn)o(hù)爐的依據(jù)

3.1 爐內(nèi)鈦平衡的計(jì)算

高爐進(jìn)行階段性加鈦?zhàn)o(hù)爐，是確保高爐安全生產(chǎn)的重要措施。爐缸所富集的TiO₂是通過(guò)所有入爐原燃料所取得的，而TiO₂的排出是通過(guò)鐵水、爐渣以及瓦斯灰。進(jìn)入高爐爐缸TiO₂的量總是大于排出高爐的量，當(dāng)爐缸TiO₂的富集量達(dá)到一定程度時(shí)，（并不影響高爐順行），高爐停止護(hù)爐。此時(shí)排出爐缸TiO₂的量開(kāi)始大于進(jìn)入高爐的量，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的消耗，爐缸所富集TiO₂的量基本完全消耗，此時(shí)綜合考慮水溫差、熱電偶溫度、產(chǎn)量以及熱流強(qiáng)度等，如果某一項(xiàng)達(dá)到了護(hù)爐標(biāo)準(zhǔn)，高爐又開(kāi)始進(jìn)入新一輪的護(hù)爐工作。

3.2 爐缸、爐底在線監(jiān)測(cè)

遷鋼1號(hào)高爐成功應(yīng)用爐缸、爐底在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它可隨時(shí)掌握爐缸、爐底侵蝕狀況。爐缸冷卻壁水溫差、爐底熱電偶溫度可在線采集，通過(guò)數(shù)據(jù)整理、信息反饋，根據(jù)冷卻壁水溫差和爐缸、爐底熱電偶的實(shí)時(shí)溫度，系統(tǒng)能夠在線計(jì)算爐缸爐底的溫度場(chǎng)、熱流強(qiáng)度、侵蝕輪廓和渣鐵殼的變化，在縱剖面上成功顯示侵蝕程度、等溫線等，也可隨時(shí)查詢、了解生產(chǎn)過(guò)程中爐缸、爐底的殘襯厚度、熱電偶的實(shí)時(shí)溫度及最高溫度的數(shù)據(jù)庫(kù)，并實(shí)現(xiàn)爐缸、爐底侵蝕加劇、活躍狀態(tài)異常等實(shí)時(shí)報(bào)警提示，侵蝕計(jì)算結(jié)果直觀準(zhǔn)確地反映了爐缸、爐底侵蝕狀況及渣鐵殼隨生產(chǎn)操作的變化，為高爐生產(chǎn)及操作提供了重要依據(jù)。

3.3 鐵中鈦含量的掌握

08年采用階段性護(hù)爐共6次，計(jì)劃?rùn)z修前一天停止護(hù)爐。護(hù)爐期間爐溫按0.45%掌握，物理熱按1500℃以上控制。經(jīng)統(tǒng)計(jì)遷鋼1號(hào)高爐護(hù)爐期間鐵中鈦含量平均為0.067%，非護(hù)爐時(shí)鐵中鈦含量為0.040%，護(hù)爐期間爐況順行良好，若高爐出現(xiàn)危險(xiǎn)征兆要及時(shí)采取灌漿或進(jìn)行含鈦爐料護(hù)爐等措施。理論上鐵水含鈦在0.08～0.10%就可起到護(hù)爐效果，而且較長(zhǎng)時(shí)間護(hù)爐并不影響高爐順行，但各項(xiàng)指標(biāo)損失較大，成本上講并不經(jīng)濟(jì)。遷鋼1號(hào)高爐自開(kāi)爐至今爐缸侵蝕、串氣現(xiàn)象必然存在，侵蝕的嚴(yán)重程度并非很嚴(yán)重，通過(guò)爐缸壓漿以及加鈦?zhàn)o(hù)爐，雖然鐵中鈦含量只有0.067%，仍然可以起到補(bǔ)爐、預(yù)防串氣的作用，使?fàn)t缸水溫差達(dá)到理想狀態(tài)。

3.4 護(hù)爐與否的標(biāo)準(zhǔn)

3.4.1 護(hù)爐標(biāo)準(zhǔn)：

遷鋼1#高爐根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，在累計(jì)生鐵達(dá)到一定產(chǎn)量，并根據(jù)鈦平衡計(jì)算，流出的鈦量與前期護(hù)爐沉積的鈦量基本達(dá)到平衡，以及爐缸三層熱電偶溫度最高達(dá)到300℃，二、三段冷卻壁熱流強(qiáng)度達(dá)到15000 Kcal/m².h，高爐開(kāi)始加鈦?zhàn)o(hù)爐。鐵中含[Ti]維持在0.06%～0.08%之間即可，如果三層壁后溫度及二、三段冷卻壁溫差上升較快，高爐加鈦?zhàn)o(hù)爐確保鐵中含[Ti]在0.07%以上。以上幾點(diǎn)需要綜合分析，主要以產(chǎn)量及爐內(nèi)鈦平衡為主，其它幾點(diǎn)兼顧考慮。

3.4.2 停鈦標(biāo)準(zhǔn)：

在正常生產(chǎn)情況下，加鈦?zhàn)o(hù)爐達(dá)到一定時(shí)間，根據(jù)鈦平衡計(jì)算，護(hù)爐沉積爐內(nèi)的鈦含量達(dá)到一定的量，爐缸三層熱電偶溫度最高點(diǎn)降到250℃以下，二、三段冷卻壁熱流強(qiáng)度低于15000 Kcal/m².h，以及特殊爐況根據(jù)需要及時(shí)停、減鈦礦，以上要求綜合分析，主要以爐內(nèi)沉積鈦量和熱流強(qiáng)度為主。加鈦?zhàn)o(hù)爐期間，密切關(guān)注高爐順?lè)�(wěn)情況，上部調(diào)整以打開(kāi)中心，穩(wěn)定邊緣為主，減小死焦堆或促使中心料柱上移，以減輕鐵水環(huán)流對(duì)爐缸的沖刷。加強(qiáng)工長(zhǎng)操作，堅(jiān)決做好爐溫；爐前維護(hù)好鐵口，確保鐵口深度，及時(shí)出凈渣鐵。

4.結(jié)語(yǔ)

08年遷鋼1＃高爐通過(guò)采取提高冷卻水壓力、爐體打漿、階段性加鈦?zhàn)o(hù)爐、裝料制度調(diào)整等措施，將爐缸二段水溫差逐步控制在0.3℃以下，熱流強(qiáng)度控制在8500kcal/m²h以下。爐缸三段東爐門15#、16#水溫差在出鐵過(guò)程中能夠達(dá)到0.4℃，不出鐵則回到0.3℃，此狀況說(shuō)明串氣現(xiàn)象依然存在，要對(duì)爐門定期進(jìn)行壓漿處理。爐缸維護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，要達(dá)到或提高一代爐齡，必須確保爐缸的安全穩(wěn)定，才能成功實(shí)現(xiàn)高爐的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗。

參考文獻(xiàn)

1.我國(guó)大型高爐長(zhǎng)壽技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，張福明，鋼鐵，2004。

摘自《2009全國(guó)燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵技術(shù)及生產(chǎn)年會(huì)》

1號(hào)高爐投產(chǎn)半年以后，爐缸水溫差開(kāi)始出現(xiàn)異常，不同標(biāo)高的熱電偶溫度開(kāi)始快速升高，其中以爐缸二段TE3145點(diǎn)溫度變化最為顯著。自05年4月15日開(kāi)始高爐把檢修打漿的重點(diǎn)放在了爐缸二、三段冷卻壁局部水溫差異常區(qū)域，但水溫差的升高趨勢(shì)仍沒(méi)有得到有效控制，到10月2日爐缸二段46#--1水溫差達(dá)到了0.9℃，熱流強(qiáng)度為20466Kcal/m2.h，后改通高壓水。此后爐缸水溫差及熱電偶溫度始終在高位徘徊，45#～52#冷卻壁相繼改通高壓水，06年底高爐開(kāi)始配加鈦球護(hù)爐。07年底TE3145點(diǎn)溫度急劇升高，至08年1月3日該點(diǎn)溫度最高達(dá)到980℃，此后該點(diǎn)溫度稍許下降，而最高水溫差在1.1℃左右。4月25日爐缸二段49#-2冷卻壁水溫差急劇升高，最高達(dá)到了1.5℃，熱流強(qiáng)度為36967Kcal/m².h，高爐被迫停風(fēng)涼爐170min，同時(shí)堵水溫差高的冷卻壁上部?jī)蓚�(gè)風(fēng)口，以控制冶煉強(qiáng)度。隨著高爐在線壓漿以及加鈦?zhàn)o(hù)爐等工作的深入，爐缸水溫差得到有效抑制，并把水溫差降到相對(duì)合理的范圍內(nèi)。現(xiàn)在爐缸二段最高水溫差為60#-2的0.4℃（本位水），其他冷卻壁的水溫差全部穩(wěn)定在0.2℃或0.3℃的正常水平（包括高壓水）。綜上所述，爐缸串氣、侵蝕已日趨嚴(yán)重，維護(hù)好爐缸良好的工作狀態(tài)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，本文重點(diǎn)對(duì)08年以來(lái)爐缸維護(hù)的效果進(jìn)行分析、總結(jié)，闡述應(yīng)對(duì)措施和實(shí)踐成果，延長(zhǎng)高爐使用壽命。