萊鋼5號1080高爐爐缸側壁溫度異常點的處理

丁鑫志，劉 棟，焦 穎（ 山東鋼鐵萊蕪分公司，山東 萊蕪 271104 ）

萊鋼5號1080高爐爐缸側壁溫度異常點的處理

丁鑫志，劉 棟，焦 穎
（ 山東鋼鐵萊蕪分公司，山東 萊蕪 271104 ）

對萊鋼5號高爐鐵口下面爐缸側壁溫度偏高的處理進行了總結，認為鐵口下面碳磚侵蝕已經非常嚴重，必須采取護爐生產。通過加強鐵口管理；改善出鐵操作；灌漿及強化爐缸冷卻；調整風口，控制冶煉強度；使用鈦化物護爐；加強生產管理；預警預控標準化操作，目前溫度已經穩(wěn)定在600℃左右，確保了安全穩(wěn)定生產。

高爐；爐缸側壁溫度；護爐

1　前言

萊鋼鋼5號1080高爐（1080m3）本代爐役2012 年1月31 日大修投產，高爐生產至今，本代爐齡達到4 年多，今年2月份起爐缸測溫電偶第7層有一個測點溫度異常升高，2月6日最高點溫度達到660℃以上，經過測算，認為爐缸局部發(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，高爐實施了護爐措施，控制異常點溫度及爐缸側壁溫度上升，實現(xiàn)了生產的安全穩(wěn)定。

2　爐缸、爐底耐材組成及測溫點變化趨勢

5號高爐采用水冷爐底，封板之下設有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，內環(huán)為棕剛玉磚。爐缸工作安全是決定高爐一代壽命的關鍵，5號高爐大修時在每層碳磚均安裝了6支測溫電偶，生產期間各測點溫度隨時間推移逐步上升，今年以前溫度上升緩慢受控。進入2016年7層第四支電偶溫度異常上升，且速度較快，1月份達到600℃以上，2月5日溫度達到660℃ ，高爐被動實施了一系列措施護爐。7層碳磚位于鐵口下方約500mm位置。

3　侵蝕原因分析

對高爐各部位冷卻壁水溫差采用自動監(jiān)測和人工測量的方式驗證，溫差均在2℃以內。對爐殼溫度進行對比分析有所上升但幅度很小，也在55℃以內。通過新安裝電偶進行比對，驗證檢測熱電偶沒有問題。根據以往爐齡護爐經驗分析，爐殼溫度不能有效反應高爐侵蝕狀況，電偶溫度是比較直觀也比較準確的，單點溫度偏高說明爐缸發(fā)生了異常侵蝕，那么究竟什么原因導致的呢？

（1）異常溫度點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，單點溫度的異常上升，跟鐵水環(huán)流的回流交匯有關。由于碳磚侵蝕只是一個點而不是一個面，所以冷卻壁傳熱的水溫差不高，爐殼外溫度也不高。推測之后隨著侵蝕進一步發(fā)展，水溫差會變高。

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

（3）理論計算，根據碳磚的導熱性和侵蝕機理進行理論計算，通過一維公式的計算，高溫部位碳磚剩余厚度在470mm左右。

綜合以上分析，認為鐵口下方局部碳磚發(fā)生異常侵蝕，必須采取護爐措施，遏制其發(fā)展勢頭，防止由點到面擴散，發(fā)生安全事故。

4　采取的措施

4.1灌漿及強化爐缸冷卻

5號高爐在開爐初期曾對跑煤氣區(qū)域進行過局部灌漿，效果明顯。這次發(fā)生溫度異常升高，也利用2月5日休風機會對高溫點區(qū)域進行了灌漿處理。針對單點溫度升高，經研討決定在這一區(qū)域進行局部強化冷卻，目前正在施工。

4.2堵風口，控制風量

2月5 日，5 號高爐休風堵13#風口，全風風量由2450m3/min控制至2350m3/min，維持原來的動能不變；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日爐缸側壁溫度緩慢下降，目前穩(wěn)定在600℃以下。

4.3采用鈦化物護爐

發(fā)現(xiàn)鐵口下面?zhèn)缺跍囟犬惓Ｉ咭院螅?#高爐根據實際在礦料中配加鈦塊護爐，控制鐵中［Ti］0.08%-0.1%。同時適當提高鐵中［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換。

5　處理的效果

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

6　結語

（1）萊鋼5號高爐鐵口下方一測溫點異常上升，經研討局部區(qū)域存在異常侵蝕，開始添加鈦化物護爐，并采取了控制風量的措施；

（2）配加鈦塊護爐，配合調整高爐操作方針，護爐效果較好；

（3）鈦護爐期間，采取堵風口，控制風量、富氧量等綜合措施，有效控制了鐵口下方爐缸側壁溫度的持續(xù)升高。

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

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