王維 張志健劉全勝 黎金芳

（方大特鋼科技股份有限公司）

摘 要對(duì)方大特鋼1#高爐降料面炸瘤生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)。分析結(jié)瘤的原因，并指出了處理過(guò)程的成功與不足，以便吸取結(jié)瘤處理的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

關(guān)鍵詞高爐 炸瘤 處理 預(yù)防

1 前言

方大特鋼1#高爐有效爐容1050m³，自2006年10月1日投產(chǎn)以來(lái)，一直穩(wěn)定順行，各項(xiàng)指標(biāo)均保持在較好水平。2015年2月24日開(kāi)始，爐況難行，爐缸不活，風(fēng)口不均，上部調(diào)劑效果不理想，恢復(fù)困難。3月5日利用休風(fēng)堵風(fēng)口機(jī)會(huì)，觀察發(fā)現(xiàn)料面不規(guī)整，8#—16#風(fēng)口上方有結(jié)厚現(xiàn)象，雖采取洗爐、開(kāi)邊緣等措施爐況基本穩(wěn)定，但始終無(wú)法強(qiáng)化生產(chǎn)，高爐燃料比大幅上升，各指標(biāo)大幅下行，結(jié)厚前后指標(biāo)對(duì)比如表1。為進(jìn)一步強(qiáng)化1#高爐生產(chǎn)水平及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，確保鐵廠生產(chǎn)任務(wù)及各項(xiàng)指標(biāo)完成，定于2015年3月25日—3月29日（包括恢復(fù)時(shí)間）對(duì)1#高爐進(jìn)行爐墻炸瘤處理。

表1  結(jié)厚前后1#高爐各參數(shù)及指標(biāo)對(duì)比

2 高爐結(jié)瘤的處理及原因分析

2.1降料面過(guò)程

3月24日晚班開(kāi)始改全焦冶煉（焦負(fù)3.06），每批料帶200kg螢石以洗刷爐墻并改善渣鐵流動(dòng)性，槽下101皮帶打水裝制恢復(fù)，利于休風(fēng)料焦炭打水降頂溫。23:08開(kāi)始下休風(fēng)料（休風(fēng)料的安排見(jiàn)表2），通過(guò)爐頂打水、風(fēng)量控制休風(fēng)料下料等方法控制頂溫不超過(guò)400℃，達(dá)到空料線的目的（風(fēng)量、頂溫的控制見(jiàn)表3）；同時(shí)安排專(zhuān)人每小時(shí)取爐頂煤氣進(jìn)行分析。本次空料線操作較為順利，頂溫均控制在400℃以?xún)?nèi)，于3月25日3:10退出TRT，5:17切煤氣，5:30左右休風(fēng)，實(shí)現(xiàn)全程煤氣回收，整個(gè)過(guò)程約6h30min，空出料線，雷達(dá)探尺測(cè)得約17.2m。

表2  休風(fēng)料

表3 空料線過(guò)程中風(fēng)量、風(fēng)壓、頂溫的控制

2.2炸瘤過(guò)程

休風(fēng)后所有風(fēng)口均用炮泥堵好，4h后開(kāi)始降低高爐冷卻水壓。采用爐身結(jié)厚部位開(kāi)孔進(jìn)行探瘤爆破，由于爐頂一直冒白煙無(wú)法觀察爐內(nèi)結(jié)厚情況，遂根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)分別將第7層10#冷卻板、第11-12層11#冷卻板、第12層12#冷卻板燒損開(kāi)孔，及在第19段18#冷卻壁、第22段14#冷卻壁和21#冷卻壁安裝螺絲孔處開(kāi)孔，采取邊開(kāi)孔邊爆破邊觀察的方式進(jìn)行，共計(jì)處理時(shí)間41h38min。

本次1#高爐結(jié)厚呈層狀分布：22段（爐喉鋼磚下約3m左右）沿8#～16#風(fēng)口圓周部位結(jié)一凸臺(tái)，結(jié)厚約1.0～2.0m，將此結(jié)厚物炸掉后，從12層12#冷卻板開(kāi)孔處檢查發(fā)現(xiàn)沿7#～9#風(fēng)口圓周向下部位有1.0～1.5m左右的結(jié)厚物，逐步燒損11層、12層11#冷卻板及7層10#冷卻板開(kāi)孔炸瘤。圖1是第12層12#冷卻板處所拍爐內(nèi)結(jié)瘤熱態(tài)和冷態(tài)圖（厚度約1～1.5m）。

2.3結(jié)瘤的原因

2.3.1入爐原料的堿負(fù)荷與鋅負(fù)荷偏高

1#高爐入爐堿金屬與鋅含量自2014年11月下旬開(kāi)始有較大幅度的升高，堿負(fù)荷在3-4kg/t，處于中上限水平；鋅負(fù)荷高于1.10kg/t，有時(shí)達(dá)到2.0kg/t，大大超出正常范圍。當(dāng)高爐入爐堿金屬和鋅負(fù)荷偏高時(shí)，堿金屬化合物沉積在固體物料表面，生成一些低熔點(diǎn)化合物，引起爐料過(guò)早燒結(jié)軟化，導(dǎo)致?tīng)t溫波動(dòng)時(shí)粘結(jié)在爐墻上，形成結(jié)厚或結(jié)瘤，而鋅的揮發(fā)溫度低，氣態(tài)鋅在上升過(guò)程中遇到粉焦或粉礦并降溫變?yōu)閆nO黏附于爐墻上，容易形成高爐上部或中上部結(jié)厚、結(jié)瘤。炸瘤后取爐內(nèi)結(jié)瘤物與粘結(jié)物化驗(yàn)成分見(jiàn)表4，可以看出入爐原料有害元素含量高是此次結(jié)瘤的主要原因。

表4  爐內(nèi)粘結(jié)物與結(jié)瘤物主要成分，%

2.3.2機(jī)燒堿度波動(dòng)大

 2月24日-2月25日入爐機(jī)燒堿度由1.80突然升高至2.10，導(dǎo)致?tīng)t況失常，最終發(fā)展為連續(xù)性懸料，恢復(fù)過(guò)程中又產(chǎn)生邊緣管道，造成煤氣流分布與熱制度失常。高爐出現(xiàn)管道后高溫煤氣未經(jīng)過(guò)充分的熱交換就到達(dá)高爐上部區(qū)域，將沒(méi)還原的礦石軟化，軟熔爐料將凝固，在邊緣時(shí)就會(huì)形成結(jié)厚，處理不及時(shí)則發(fā)展為結(jié)瘤。

2.3.3操作制度影響

1#高爐為了降低消耗，長(zhǎng)期以來(lái)采用大礦角，且礦焦角差大，導(dǎo)致邊緣過(guò)重，在原料堿金屬高的情況下?tīng)t墻易粘結(jié)。

2.3.4爐役后期爐型不規(guī)整

1#高爐處于爐齡后期，經(jīng)常需使用鈦礦護(hù)爐，操作爐型產(chǎn)生了一定的變化，在爐況波動(dòng)時(shí)，比較容易產(chǎn)生布料不均，從而導(dǎo)致偏行引起結(jié)厚。

3 爐況的恢復(fù)

3月26日中班在炸完最后一處瘤后，采取靜態(tài)裝料方式進(jìn)行， 23:00料線填至5～6m，開(kāi)始送風(fēng)。為使復(fù)風(fēng)的順利進(jìn)行，集中堵6#-15#風(fēng)口，同時(shí)采取單鐵口出鐵的方式進(jìn)行，選定無(wú)結(jié)厚部位的北鐵口出鐵恢復(fù)爐況，并視情況逐步打開(kāi)風(fēng)口和恢復(fù)南鐵口出鐵。考慮到結(jié)厚物進(jìn)入爐缸以及計(jì)劃休風(fēng)后爐缸熱量不足，復(fù)風(fēng)料的安排如表5。

表5  復(fù)風(fēng)料安排

復(fù)風(fēng)初期裝制上采取單環(huán)恢復(fù)爐況，煤氣利用率差，且檢修時(shí)間由于部分原因超時(shí)，休風(fēng)時(shí)所加凈焦基本燒盡，加上炸下結(jié)厚物堆積在下部，爐缸熱量不足，給爐況的恢復(fù)帶來(lái)了一定的困難。3月27日夜班恢復(fù)期間高爐不受風(fēng)、難行，鐵水熱量差，冷渣冷鐵難流，加風(fēng)進(jìn)程緩慢，共計(jì)坐料兩次。早班隨著凈焦到達(dá)爐缸，熱量有所好轉(zhuǎn)，逐加風(fēng)并擴(kuò)礦批至25t，焦負(fù)2.94，同時(shí)改多環(huán)布料改善煤氣利用；隨著風(fēng)口的逐步打開(kāi)，3月28日擴(kuò)礦至28t，焦負(fù)3.79，并恢復(fù)南鐵口出鐵；3月29日擴(kuò)礦至30t，焦負(fù)4.5。目前1#高爐煤氣分布日趨合理，爐缸熱狀態(tài)良好，各項(xiàng)指標(biāo)全面恢復(fù)到正常水平。

4 本次處理的成功與不足

4.1成功之處

（1）本次炸瘤對(duì)高爐本體內(nèi)型及設(shè)備均無(wú)損壞，炸瘤效果總體上實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。

（2）休風(fēng)、復(fù)風(fēng)方案制定較為詳細(xì)，炸瘤后爐況恢復(fù)基本順利，未造成爐況大的波動(dòng)。

（3）減風(fēng)幅度控制較理想，頂溫基本在可控范圍，保證了料面下降深度。

（4）全程回收煤氣避免了資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染。

4.2不足之處

（1）預(yù)判不足，休風(fēng)后，開(kāi)啟大小人孔后因爐頂一直有白煙回旋，致使始終無(wú)法看清爐墻粘結(jié)部位及結(jié)厚程度，很大程度上影響了爆破最佳位置的選定和處理進(jìn)程。

（2）休風(fēng)前期預(yù)期降料面深度不夠，且處理延時(shí)，導(dǎo)致休風(fēng)所加凈焦基本燒盡，增加了前期復(fù)風(fēng)的困難。

（3）對(duì)入爐有害元素重視不夠，導(dǎo)致至結(jié)厚，同時(shí)在處理特殊爐況時(shí)，措施不周全，致使結(jié)厚發(fā)展為結(jié)瘤。

5 預(yù)防結(jié)瘤的措施

結(jié)瘤一般是由爐況失常引起的，因此防止高爐結(jié)瘤是高爐操作者的重要任務(wù)，應(yīng)千方百計(jì)的避免結(jié)瘤的出現(xiàn)。以穩(wěn)為主，兼顧強(qiáng)化，理性操作才能保證高爐長(zhǎng)期的穩(wěn)定順行。針對(duì)此次結(jié)瘤的教訓(xùn)，在今后的工作中需要注意以下幾點(diǎn):

(1)搞好精料工作，在原燃料波動(dòng)時(shí)，及時(shí)校正好堿度，保證爐況的穩(wěn)定順行，預(yù)防為主，兼顧強(qiáng)化。

(2)在日常操作中要穩(wěn)定各種操作制度，減少爐溫的波動(dòng)，調(diào)節(jié)爐況要及時(shí)準(zhǔn)確。在爐況波動(dòng)時(shí)，處理要準(zhǔn)確全面，避免反復(fù)。壓差長(zhǎng)期偏高時(shí)必須引起高度重視，及時(shí)把壓差降下來(lái)。

(3)關(guān)注好有害元素的入爐情況，定期組織高爐排堿。在原料堿金屬高的情況下，爐墻易粘結(jié)，為避免爐墻結(jié)厚，應(yīng)適當(dāng)保持邊緣氣流，礦焦角差不宜過(guò)大。

(4)大中型高爐在處理爐況失常時(shí)不宜過(guò)分發(fā)展邊緣，以免造成管道行程，進(jìn)一步惡化爐況。

(5)及時(shí)消除冷卻設(shè)備漏水，發(fā)現(xiàn)結(jié)厚要及時(shí)處理，避免出現(xiàn)結(jié)瘤。

(6)針對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的高爐，要定期組織工長(zhǎng)進(jìn)行特殊爐況的培訓(xùn)。

6 結(jié)語(yǔ)

方大特鋼1#高爐自2015年2月形成的爐身結(jié)瘤，于3月25日—3月29日（包括恢復(fù)時(shí)間）進(jìn)行爐墻炸瘤處理，總的來(lái)說(shuō)炸瘤處理是成功的，也存在不足，教訓(xùn)值得吸取。關(guān)鍵是要提前采取預(yù)防結(jié)瘤的措施，避免結(jié)瘤的發(fā)生。