泰鋼2#高爐爐缸側壁溫度升高的研究與處理

王會山,田成峰,孫哲峰（山東泰山鋼鐵集團有限公司,山東　萊蕪　271100）

泰鋼2#高爐爐缸側壁溫度升高的研究與處理

王會山,田成峰,孫哲峰
（山東泰山鋼鐵集團有限公司,山東萊蕪271100）

摘要：本文重點針對爐缸側壁溫度升高的原因進行分析，通過采取鈦球護爐提爐溫，控制冶煉強度，提高冷卻強度，加長、縮小風口，強化爐前管理、排堿、灌漿等措施，爐缸側壁溫度逐步下降并穩(wěn)定，保障了高爐安全生產。

關鍵詞：爐缸側壁；溫度；升高；研究；處理

1　前言

2#（1780）高爐于2012年3月20日投產。2013年5月，北鐵口偏西北方向、南鐵口偏西南方向，標高9.698m爐缸第3層碳磚1237、1245測溫點，標高10.099m爐缸第4層碳磚1253、1261測溫點溫度開始緩慢升高，至2013年12月份第三層碳磚1237測溫點溫度最高升至491℃，而且有整體上升的趨勢。影響高爐的安全生產。為了消除隱患，與國內同行專家、耐材廠家、建設單位進行溝通交流，對爐缸側壁溫度異常升高的原因進行了分析，并拿出了護爐方案。從2013年12月27日開始護爐至今，爐缸側壁溫度逐步下降并穩(wěn)定在350℃以下，確保了高爐的安全生產。

2　爐底、爐缸設計結構

2#高爐爐底結構自下而上為第1層石墨碳磚，第2層半石墨碳磚，第3層微孔碳磚，第4層微孔碳磚，第5層超微孔碳磚。爐缸全為超微孔碳磚。

爐底、爐缸采用光面普通灰鑄鐵冷卻壁，風口區(qū)采用光面普通灰鑄鐵冷卻壁，爐腹至爐身下部采用銅冷卻壁。高爐采用聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，軟水總循環(huán)水量4145m3/h，進水溫度控制在39±2℃，水溫差控制在6℃以內。

3　高爐爐缸側壁溫度變化情況

2013年5月份北鐵口偏西北方向、南鐵口偏西南方向標高9.698m爐缸三層1237、1238、1253、1254測溫點，標高10.099m爐缸四層1253、1254、1261、1262測溫點（見圖1）爐缸溫度開始升高，其他測溫點也均有不同程度上升。2013年12月底爐缸三層內環(huán)1237測溫點最高溫度達491℃，1237點爐缸溫度變化趨勢見圖2。

圖2　爐缸側壁溫度趨勢

4　爐缸側壁溫度升高的原因

經過反復討論、研究，分析初步斷定造成爐缸側壁溫度升高的原因有以下幾方面：

（1）冷卻壁熱面、冷面處有空隙，煤氣竄動造成熱電偶監(jiān)測溫度升高；

（2）炭搗料密度較低、炭搗料與炭磚有空隙；

（3）炭磚發(fā)生環(huán)裂影響傳熱，造成爐缸溫度升高；

（4）該區(qū)域位于鐵口中心線以下1.0-1.3m位置，由于爐缸環(huán)流的影響造成爐缸側壁陶瓷杯受到侵蝕，進一步侵蝕爐缸碳磚，使1150℃鐵水等溫線在爐缸此部位外移，造成熱電偶監(jiān)測溫度升高。

5　控制爐缸側壁溫度升高的措施

5.1采用含鈦球團護爐

針對爐缸側壁溫度升高情況，從2013年12月份長期配加含鈦球團進行護爐，配加含鈦球團300-800kg/批，鈦負荷控制在6-10kg/ t，生鐵含硅Si:0.45-0.55%，鐵水中[Ti]0.080%-0.20%。

在護爐過程中，根據(jù)爐缸側壁溫度變化趨勢及爐缸工作狀態(tài)，調整鈦球用量。

5.2抓好日常鐵口維護

維護好鐵口是防止側壁溫度波動和保證爐缸長壽的最基本要求。

（1）提高炮泥質量，使其耐渣鐵沖刷和易于與磚襯結合成牢固的保護層；

（2）加強鐵口日常管理，打泥量控制在（2.7-3.0）格，鐵口深度穩(wěn)定在3000-3200mm，嚴禁淺鐵口出現(xiàn)。

（3）提高出鐵正點率，控制鐵口單次出鐵量和出鐵時間，平衡南、北鐵口的出鐵量。

（4）使用含鈦炮泥。

5.3提高爐缸側壁傳熱和冷卻

（1）強化爐缸冷卻,將軟水進水溫度由36-39℃降至32-33℃。

（2）高爐總冷卻水量無法提高，采取單區(qū)水量調整，西北方溫度較高，該區(qū)冷卻水量由810m3/h提至850m3/h左右。

（3）每周六對軟水系統(tǒng)排氣、排污，保證其冷卻效果良好。

5.4調整送風制度，發(fā)展中心氣流.降低環(huán)流侵蝕

（1）適當縮小風口直徑和加長風口長度，將爐缸側壁溫度較高部位上方的西北、西南方向7#、8#、9#、10#、15#、16#、17#、18#、19#、20#風口由原來∮120×480mm斜5°風口逐步調整為∮115×530mm或∮110×530mm的加長縮徑斜5°風口，風口面積由0.2632㎡逐步縮小到0.2603m2。

（2）料制調整原則以適當發(fā)展中心氣流為主，兼顧抑制邊緣氣流，確保爐缸中心活躍。

5.5對爐缸進行灌漿

2014年元月14日計劃檢修分別灌入約1.8t。四段冷卻壁利用舊孔冷面灌漿約1.4t；2014年5月27日計劃檢修對4段冷卻壁冷面進行灌漿，灌入約2.5t；2014年8月21日計劃檢修對西北方向爐缸四層舊孔灌漿約0.15t。經過幾次灌漿處理，西北及西南方向爐缸側壁碳磚溫度不同程度下降。

5.6適當控制冶煉強度

（1）在護爐初期冶煉強度做了適度調整，冶煉強度由1.2降至1.0，富氧率2.8%降至1.5%。風量由3300m3/min降至3100-3150m3/ m in；

（2）護爐中后期，根據(jù)爐缸側壁溫度變化趨向不斷調整鈦負荷及操作制度，逐步摸索出了護爐操作狀況下適宜的冶煉強度（≤1.1-1.2）；

（3）操作制度以適當發(fā)展中心氣流為主，中心氣流的暢通，保障了有害元素的外排,降低了有害元素“富集”對爐缸碳磚的侵蝕。

6　排堿工作

每月都對高爐的堿平衡進行計算分析，發(fā)現(xiàn)超標立即采取排堿工作，爐渣二元堿度由1.15-1.20降至1.08-1.12.三元堿度由1.38-1.40提至1.43-1.47。爐溫控制在0.3-0.38%，生鐵含硫控制在0.035-0.050%，鋅負荷控制在0.2kg/t,減負荷控制在3.8-4.0kg/t，保證了排堿效果。

7　處理效果

經過多種措施長期使用，爐缸側壁溫度逐月降低，達到了350℃以下，異常溫度升高得到了有效治理，消除了影響高爐長壽、安全重大隱患。治理前后溫度變化趨勢見圖3。

8　結論

針對爐缸側壁溫度升高采取的護爐措施是有效的。但在護爐過程中保障爐況順行和爐缸中心活躍是基礎，一定要摸索出爐缸側壁溫度變化與冶煉強度的關系，控制適宜的冶煉強度是關鍵。同時護爐是實現(xiàn)高爐長壽的一項必要措施，必須間斷性給予使用，保證爐缸側壁溫度穩(wěn)定，確保高爐安全、長壽生產。