萊鋼5號(hào)1080高爐爐缸側(cè)壁溫度異常點(diǎn)的處理

丁鑫志++劉棟++焦穎

摘 要：對(duì)萊鋼5號(hào)高爐鐵口下面爐缸側(cè)壁溫度偏高的處理進(jìn)行了總結(jié)，認(rèn)為鐵口下面碳磚侵蝕已經(jīng)非常嚴(yán)重，必須采取護(hù)爐生產(chǎn)。通過加強(qiáng)鐵口管理；改善出鐵操作；灌漿及強(qiáng)化爐缸冷卻；調(diào)整風(fēng)口，控制冶煉強(qiáng)度；使用鈦化物護(hù)爐；加強(qiáng)生產(chǎn)管理；預(yù)警預(yù)控標(biāo)準(zhǔn)化操作，目前溫度已經(jīng)穩(wěn)定在600℃左右，確保了安全穩(wěn)定生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：高爐；爐缸側(cè)壁溫度；護(hù)爐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.024

1 前言

萊鋼鋼5號(hào)1080高爐（1080m3）本代爐役2012 年1月31 日大修投產(chǎn)，高爐生產(chǎn)至今，本代爐齡達(dá)到4 年多，今年2月份起爐缸測(cè)溫電偶第7層有一個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度異常升高，2月6日最高點(diǎn)溫度達(dá)到660℃以上，經(jīng)過測(cè)算，認(rèn)為爐缸局部發(fā)生異常侵蝕，為了確保爐缸安全，防止發(fā)生異常燒穿事故，高爐實(shí)施了護(hù)爐措施，控制異常點(diǎn)溫度及爐缸側(cè)壁溫度上升，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的安全穩(wěn)定。

2 爐缸、爐底耐材組成及測(cè)溫點(diǎn)變化趨勢(shì)

5號(hào)高爐采用水冷爐底，封板之下設(shè)有20 根水冷管間隔布置。在爐底封板之上用碳搗料找平，找平層以上上砌筑一層石墨、一層半石墨碳磚，兩層超微孔碳磚，碳磚以上砌筑兩層棕剛玉磚。棕剛玉磚以上為爐缸，爐缸外環(huán)使用UCAR石墨炭塊砌筑，內(nèi)環(huán)為棕剛玉磚。爐缸工作安全是決定高爐一代壽命的關(guān)鍵，5號(hào)高爐大修時(shí)在每層碳磚均安裝了6支測(cè)溫電偶，生產(chǎn)期間各測(cè)點(diǎn)溫度隨時(shí)間推移逐步上升，今年以前溫度上升緩慢受控。進(jìn)入2016年7層第四支電偶溫度異常上升，且速度較快，1月份達(dá)到600℃以上，2月5日溫度達(dá)到660℃ ，高爐被動(dòng)實(shí)施了一系列措施護(hù)爐。7層碳磚位于鐵口下方約500mm位置。

3 侵蝕原因分析

對(duì)高爐各部位冷卻壁水溫差采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)和人工測(cè)量的方式驗(yàn)證，溫差均在2℃以內(nèi)。對(duì)爐殼溫度進(jìn)行對(duì)比分析有所上升但幅度很小，也在55℃以內(nèi)。通過新安裝電偶進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證檢測(cè)熱電偶沒有問題。根據(jù)以往爐齡護(hù)爐經(jīng)驗(yàn)分析，爐殼溫度不能有效反應(yīng)高爐侵蝕狀況，電偶溫度是比較直觀也比較準(zhǔn)確的，單點(diǎn)溫度偏高說明爐缸發(fā)生了異常侵蝕，那么究竟什么原因?qū)е碌哪兀?/p>

（1）異常溫度點(diǎn)恰好位于爐缸象腳狀侵蝕部位區(qū)。爐缸象腳侵蝕屬于高爐冶煉無法避免的正常侵蝕，單點(diǎn)溫度的異常上升，跟鐵水環(huán)流的回流交匯有關(guān)。由于碳磚侵蝕只是一個(gè)點(diǎn)而不是一個(gè)面，所以冷卻壁傳熱的水溫差不高，爐殼外溫度也不高。推測(cè)之后隨著侵蝕進(jìn)一步發(fā)展，水溫差會(huì)變高。

（2）碳磚與冷卻壁之間產(chǎn)生縫隙。5#高爐本代爐齡也已在線生產(chǎn)4年多，在大修開爐達(dá)產(chǎn)后即進(jìn)行強(qiáng)化冶煉，冶煉強(qiáng)度一直偏高，爐缸區(qū)域曾有過跑煤氣情況，隨著高爐生產(chǎn)進(jìn)程，爐缸最外環(huán)碳磚和冷卻壁之間的填料可能損壞，冷卻壁也可能產(chǎn)生熱脹，導(dǎo)致兩者之間產(chǎn)生孔隙。用手錘檢測(cè)爐缸爐殼，發(fā)現(xiàn)輕輕敲擊有中空的聲音，也印證了這一判斷。

（3）理論計(jì)算，根據(jù)碳磚的導(dǎo)熱性和侵蝕機(jī)理進(jìn)行理論計(jì)算，通過一維公式的計(jì)算，高溫部位碳磚剩余厚度在470mm左右。

綜合以上分析，認(rèn)為鐵口下方局部碳磚發(fā)生異常侵蝕，必須采取護(hù)爐措施，遏制其發(fā)展勢(shì)頭，防止由點(diǎn)到面擴(kuò)散，發(fā)生安全事故。

4 采取的措施

4.1 灌漿及強(qiáng)化爐缸冷卻

5號(hào)高爐在開爐初期曾對(duì)跑煤氣區(qū)域進(jìn)行過局部灌漿，效果明顯。這次發(fā)生溫度異常升高，也利用2月5日休風(fēng)機(jī)會(huì)對(duì)高溫點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行了灌漿處理。針對(duì)單點(diǎn)溫度升高，經(jīng)研討決定在這一區(qū)域進(jìn)行局部強(qiáng)化冷卻，目前正在施工。

4.2 堵風(fēng)口，控制風(fēng)量

2月5 日，5 號(hào)高爐休風(fēng)堵13#風(fēng)口，全風(fēng)風(fēng)量由2450m3/min 控制至2350m3/min，維持原來的動(dòng)能不變；采取縮礦批，將礦批由36000kg 縮為35000kg， 富氧量由7000m3/h 縮減至5000m3/h。從2月6 日爐缸側(cè)壁溫度緩慢下降，目前穩(wěn)定在600℃以下。

4.3 采用鈦化物護(hù)爐

發(fā)現(xiàn)鐵口下面?zhèn)缺跍囟犬惓Ｉ咭院螅?#高爐根據(jù)實(shí)際在礦料中配加鈦塊護(hù)爐，控制鐵中[Ti]0.08%-0.1%。同時(shí)適當(dāng)提高鐵中[Si]含量至0.4-0.5%，以保證鐵水充足的熱量和良好的鈦化物轉(zhuǎn)換。

5 處理的效果

2月6日高爐送風(fēng)時(shí)，鐵口下面爐缸側(cè)壁溫度顯示450℃，目前穩(wěn)定在600℃左右。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）萊鋼5號(hào)高爐鐵口下方一測(cè)溫點(diǎn)異常上升，經(jīng)研討局部區(qū)域存在異常侵蝕，開始添加鈦化物護(hù)爐，并采取了控制風(fēng)量的措施；

（2）配加鈦塊護(hù)爐，配合調(diào)整高爐操作方針，護(hù)爐效果較好；

（3）鈦?zhàn)o(hù)爐期間，采取堵風(fēng)口，控制風(fēng)量、富氧量等綜合措施，有效控制了鐵口下方爐缸側(cè)壁溫度的持續(xù)升高。

參考文獻(xiàn)：

[1]王筱留主編.高爐生產(chǎn)知識(shí)問答[M].北京：冶金工業(yè)出版，1993：296.