9號高爐頻繁塌料處理

王 亮，付華華，黎家恒

（新余鋼鐵集團有限公司，江西 新余 338001）

1 前期爐況演變過程

2月上中旬9號高爐爐況順行良好，高爐各項經濟技術指標均較好，壓差波動小，下料均勻順暢，冷卻壁溫度圓周方向分布均勻。具體參數(shù)及指標見表1。

表1 2月10日~28日操作參數(shù)及指標

9號高爐此次塌料前爐況表征主要有以下幾點：

（1）爐芯溫度下降，鐵口以下區(qū)域爐缸側壁溫度下降。按照以往經驗，爐芯溫度和側壁溫度同時下降，應是死料柱浮起較高或者死料柱透氣性較好的爐缸，自由鐵水流動區(qū)較大，流速較小，爐缸活躍。

（2）從邊緣指數(shù)于2月17日開始下降，同時銅冷卻壁溫度變化呆滯，6、7、8段個別點較低的狀況判斷，邊緣有自動加重的趨勢。

（3）2月23日基于爐況平穩(wěn)判斷，開始提煤比，同時提高富氧率，提煤比前后參數(shù)及指標對比見表1。

（4）25日中班爐渣堿度高，27日早班堿度較低，鐵水物理熱不足，堿度的頻繁波動，使爐缸工作狀態(tài)變差，渣鐵溫度與爐缸溫度不匹配。

9號爐爐況頻繁塌料過程：

自2月26日開始，出現(xiàn)下料不均勻時快時慢，至2月28日4：00產生滑尺、塌料等現(xiàn)象。進入3月以后，1日～3日爐況基本穩(wěn)定，但爐溫波動大時，尤其是爐溫上行過程中會產生壓差波動，然后滑尺的現(xiàn)象。3日開始，高爐在正常爐溫情況下，換爐、換罐時產生的壓差波動也會導致塌料。6日早班冷卻壁溫度持續(xù)下降，8段從85℃到75，至8日降低到62℃，同時7段、9段大部分測溫點溫度下降，高爐出現(xiàn)結厚。8日開始高爐頻繁出現(xiàn)踏料、滑尺，壓差波動幅度及塌料時料線塌落的深度均增加，爐況進一步變差。

2 原因分析

2.1 爐缸工作狀態(tài)變差

（1）此次爐況波動，爐缸工作狀態(tài)變差引起是主要原因之一，主要有：

渣系的影響，2月底，爐渣堿度波動頻繁且高堿度居多。3月初，渣中Al2O3高且MgO低，Al2O3最高時達15.94%，MgO/Al2O3長期低于0.5，最低時0.43,見圖1，爐渣穩(wěn)定性變差，黏度上升，渣鐵流動性嚴重變差。

圖1 3月上旬MgO/Al2O3變化情況

2月23日高爐提煤比，干煤比提高4kg/t，小時煤量由38t/h，上升到40t/h。從圖1可以看出，2月下旬爐底溫度以及側壁溫度是呈下降趨勢，說明爐缸工作狀態(tài)未達到最佳水平，此時提煤比，將會使未燃煤粉增加，使爐缸活躍性變差，因此2月下旬提煤比時機不對。

2.2 中心氣流不穩(wěn)定，邊緣較重

在爐缸工作變差后，中心氣流不穩(wěn)定，而2月邊緣負荷較重，8檔礦焦比4.8倍，中心氣流不強時，容易引起壓差升高。而且3月堿負荷、鋅負荷高，尤其是Zn負荷，在2月底3月初達到1kg/t，Zn、堿負荷變化見圖2.在3月初調整布料角度后，邊緣出現(xiàn)快速結厚。爐況嚴重惡化是在8日前后，在此期間，爐身部位爐墻結厚成為事實，操作爐型發(fā)生了變化，氣流經過結厚部位是氣流方向會發(fā)生改變，造成上部氣流分布紊亂。而且由于中心死料柱過大，高爐下部透氣性、透液性較差，在爐溫波動時極易造成壓差波動，在壓差升高時料速減慢，壓差下降時料速加快，壓差波動幅度大時就產生踏料、滑尺現(xiàn)象。

圖2 鋅、堿負荷變化情況

2.3 熱制度不穩(wěn)定，渣鐵流動性差

從3月初的滑尺統(tǒng)計來看，滑尺前均出現(xiàn)壓差升高，而造成壓差升高的主要原因則是爐溫上行引起爐缸煤氣體積膨脹，由于死料柱較大，爐缸容積變小，引起高爐下部壓差升高。反之，在爐溫合適時，高爐熱壓波動小，下料均勻。1～9日[Si]及物理熱。9號爐3月初的爐溫波動比較大3月1～9日[Si]偏差0.072，平均[Si]：0.45%，鐵水溫度指數(shù)2號較低，3號正常，在5日鐵水溫度指數(shù)最低僅1.8，爐缸溫度與鐵水溫度不匹配。熱制度不穩(wěn)定引起軟熔帶的上下移動，破壞煤氣流在軟熔帶的二次分布。

從2月初開始，生鐵含[Mn]在0.3%左右，含[S]長期低于0.030%，爐溫偏足時，含[S]甚至低于0.025%。[Mn]、[S]含量低，鐵水流動性差，鐵水物理熱低渣鐵流動性差，渣鐵流動性同時變差，爐缸工作變差是必然趨勢。

綜上所述，此次爐況波動主要因爐缸工作變差引起，因爐缸變差引起爐缸溫度與渣鐵溫度不匹配，熱制度波動大，從而進一步引起上部氣流分布欠佳，中心不足，邊緣氣流分布也不均勻，引起高爐上部滑尺、塌料的現(xiàn)象。

3 處理過程

在爐況波動時，采取的上下部相結合的措施，主要調劑如表1。

表2 爐況波動期間主要調劑

在2月28日爐況出現(xiàn)波動的初期，于59批將礦批從71t縮至68t，以適當開放中心。3月1日將八檔角度減少0.5°，同時控制8檔負荷4.5～4.6，采取疏松邊緣的措施，但效果不明顯，在爐溫偏高時，高爐壓差波動大，滑尺、踏料現(xiàn)象頻繁，3日將頂壓從220降低至215kpa，同時縮礦批，減富氧。6日布焦時間由97秒延長至100秒，因塌料頻繁，采取適當控制風量的措施，同時延長布焦時間的措施。經過采取疏松邊緣的措施后，爐況未明顯好轉，且冷卻壁溫度持續(xù)下降，出現(xiàn)爐墻結厚征兆，7日將8檔礦、焦角度增加至42.6°，8日又將角度減小至42.3，同時提高進水溫度，降低冷卻強度。采取一系列措施后，爐況未向好的方向發(fā)展，反而惡化，壓差波動加劇，塌料次數(shù)增多，且塌陷更深，說明之前未找到爐況波動的主要原因，為引導中心氣流，降低壓差，減少或制止塌料，采取進一步疏松邊緣的措施，同時下部增加風量提高鼓風動能以活躍爐缸，于10日增加第9檔焦炭，布焦時間107S，同時壓差情況逐步提頂壓，并在合適的時候逐步增加礦批。至13日，頂壓逐步提高至221kpa，礦批66t/批，富氧量11500m3/h。在此期間，壓差穩(wěn)定性提高，踏料現(xiàn)象逐步減少，爐況逐漸恢復。

4 預防措施

（1）爐缸工作變差，中心氣流不穩(wěn)定時要及時采取疏松邊緣的措施降低壓差，提高料柱透氣性，疏松邊緣的同時適當控制冶強，但冶強不宜過低，要保證足夠的產能來活躍爐缸。

（2）時刻關注原燃料變化，有害元素過高時，要限制入爐，若中心氣流不足需疏松邊緣時，更要關注Zn、堿負荷的變化，防止爐墻快速結厚。

（3）嚴格半倉上料制度，半倉以下必須停用，同時加強槽下篩分的管理，減少粉末入爐，提高高爐上部透氣性。

（4）日常操作中，密切關注渣系的變化，尤其是渣中Al2O3的情況，有上升趨勢及時使用云浮塊（高硅塊），增加渣量以降低渣中Al2O3含量，同時適當控制堿度，確保生鐵含[S]在0.030%左右，以改善渣鐵流動性，提高高爐下部透氣性及透液性。

（5）工長必須精心操作，確保鐵水物理熱1500℃～1520℃，杜絕低爐溫、低物理熱，同時避免爐溫的大幅度波動。

5 小結

此次爐況波動起因為爐缸工作變差，進一步導致中心氣流不足，而初期邊緣相對較重，引起高爐頻繁踏料，而在處理過程中，有以下不足之處：

（1）初期疏松邊緣幅度不夠，參數(shù)調節(jié)太多，爐況變差或變好，難以分析出是哪一方面的調節(jié)引起。6日減風不合理，鼓風動能嚴重不足，只能維持在12000kg.m/s，爐缸工作難以改善。處理爐缸時要保障高爐下部鼓風動能，有利于減少死料柱，改善爐缸活躍性。

（2）處于爐況期間，爐渣堿度按正常水平操作，而鐵水含[Si]量相對偏高，不利于改善高爐下部透氣性、透液性。

（3）爐況波動期間，高爐外部環(huán)境影響較大，各原燃料倉位難以保證，增加了原燃料的摔打，粉礦、粉焦上升，高爐上部透氣性難以改善。