濟鋼1#高爐風口破損分析及應對措施

孫維陽　吳東升　張俊民

【摘 要】對高爐風口損壞原因進行分析總結，我們有針對性地采取防范措施，逐步消除了風口破損現(xiàn)象。

【關鍵詞】風口小套；系統(tǒng)穩(wěn)定；工藝參數(shù)

【Abstract】Through the analysis and summary of blast furnace tuyere damage，we taked targeted preventive measures，dispeled the phenomenon of tuyere damage progressively.

【Key words】Tuyere small sleeve；System stability；Process parameters

山東鋼鐵集團濟南分公司煉鐵廠1#1750高爐第二代爐役于2014年5月開爐，由于受市場環(huán)境的影響，煉鐵系統(tǒng)的不穩(wěn)定，2015年1#1750高爐風口小套損壞頻繁，高爐爐況不穩(wěn)，因此針對風口小套損壞原因進行分析總結，通過提升鐵前系統(tǒng)穩(wěn)定性，優(yōu)化高爐工藝技術管理，加強原燃料的質(zhì)量監(jiān)控，摸索適宜工藝操作參數(shù)等多方措施，達到了爐缸活躍，煤氣流分布合理，風口回旋區(qū)適宜，爐況穩(wěn)定順行的良好狀態(tài)，為降低風口小套損壞提供可靠的保障，取得了良好效果。

1 風口損壞原因[1]

1.1 煉鐵系統(tǒng)穩(wěn)定性弱

由于受市場環(huán)境的影響，鋼材市場競爭日趨加大，被迫降低采購成本，導致原料條件的大幅波動。高爐出現(xiàn)爐況不穩(wěn)定，燃料比大幅度波動，爐溫難穩(wěn)定等不良狀態(tài)，爐缸堆積情況頻頻發(fā)生，活躍度下降。入爐焦炭質(zhì)量不穩(wěn)定，體現(xiàn)為焦炭品種繁多、冷熱態(tài)指標不穩(wěn)定，反應后強度從59%至67%波動；煤粉種類繁多、成分波動大，混合煤固定碳從68%至80%波動，灰分從10%至20%波動；經(jīng)濟礦的配加，導致燒結原料困難，其冶金物理化學性能長期較大范圍波動。

1.2 個別風口前端碎焦多

碎焦的增加，造成風口之間死區(qū)多，風口工作不均勻，不利于渣鐵的順利滴落，從而使得渣鐵液面接近風口的幾率增大，使風口小套燒壞現(xiàn)象頻繁發(fā)生。

1.3 噴煤用槍規(guī)范性差

由于噴槍的位置、管徑、角度的不合適或者噴槍使用一段時間后出現(xiàn)變形，沒有及時發(fā)現(xiàn)調(diào)整，導致煤粉直接與風口小套內(nèi)側(cè)直接接觸，造成風口小套內(nèi)側(cè)產(chǎn)生磨損。

2 采取措施

2.1 增強系統(tǒng)穩(wěn)定性，保持爐況穩(wěn)定順行

對入爐焦炭、煤粉、燒結礦，球團礦進行優(yōu)化，為高爐提供相對穩(wěn)定的條件。

（1）減少焦炭的種類，利用現(xiàn)有條件對焦炭進行有計劃配吃，強化焦炭的穩(wěn)定性，使焦炭反應性和反應性后強度、粒度在相對窄的區(qū)間內(nèi)波動，反應后強度穩(wěn)定在60%至64%、焦炭粒度大于80mm的基本消除；

（2）對配煤實施技術攻關，縮小入爐煤粉成分的波動，保持固定碳在74%以上；

（3）對燒結礦質(zhì)量進行不斷提升，在配加經(jīng)濟料的同時，減小燒結礦堿度和FeO的波動，控制燒結中氧化鎂、氧化鋁的含量，改善低溫還原粉化率指標。

2.2 對工藝參數(shù)進行探索研究，保持爐缸工作狀態(tài)良好

2.2.1 送風參數(shù)的調(diào)整

利用休風機會將部分風口長度620mm調(diào)整為600mm，風口面積從0.272調(diào)整為0.266，從而保證風口圓周方向逐漸趨于均勻，減少因風口長短不一帶來風口間死區(qū)面積不均勻情況。

2.2.2 裝料制度的調(diào)整

由于原燃料質(zhì)量、冶煉強度的原因，高爐采取“敞開中心，兼顧邊緣氣流并防發(fā)展”的思想，通過上部布料縮小焦炭與礦石的平臺，平臺寬度從O10/C15.5 ，逐漸調(diào)整為O8/C13，同時做到與下部相匹配，下部有風速和動能、上部有主導氣流，促使活躍程度增加，回旋區(qū)深度加長，減小爐缸中心死焦堆的數(shù)量，提高爐缸渣鐵熱量；同時由于風口回旋區(qū)的增加，風口前碎焦減少，風口之間死區(qū)減少，產(chǎn)生的渣鐵熱量充沛、流動性增加，容易滴落。

2.2.3 熱制度和造渣制度的控制

采取“中硅中硫”的操作理念，爐溫控制在0.35%至0.55%之間，鐵中硫控制在0.020%至0.040%之間；二元堿度控制在1.12至1.20之間，嚴禁出現(xiàn)大于1.25的高堿度爐渣，通過熱制度和造渣制度相互彌補和制約，保證爐缸長期處于活躍工作狀態(tài)，消除爐缸堆積，避免燒壞風口小套。

2.2.4 加強原料的篩分管理

由于入爐焦炭配用外購焦和備焦，其采取露天存放形式，入爐前倒運次數(shù)較多，致使焦炭碎焦和粉末多，若入爐會嚴重惡化高爐透氣及透液性，因此槽下焦篩的作用尤其重要。

1#1750高爐根據(jù)各篩體的運行參數(shù)和特性，采取增加篩分面積、延長篩分時間、調(diào)整篩棒間距和增加振篩振幅等措施來降低入爐焦末，控制合適粒級焦炭入爐，最終實現(xiàn)料柱透氣性和爐缸透液性的改善。

2.2.5 出渣鐵操作管理

隨著經(jīng)濟爐料的配加，渣比逐漸增加至400kg/tFe，使得爐缸的容鐵量減小，高爐很容易處于憋渣鐵狀態(tài)，對爐前渣鐵排放提出要求，出鐵率大于80%，爐前操作圍繞高爐轉(zhuǎn)，依據(jù)爐缸情況及時調(diào)整操作，做到了出鐵率大于80%，避免因渣鐵鐵液面上升燒壞小套。

2.2.6 在線監(jiān)測手段的應用

利用風口水溫差在線監(jiān)測和爐芯溫度的變化趨勢，判斷風口的工作是否均勻以及爐缸的工作是否活躍。實踐經(jīng)驗總結：（1）爐缸狀態(tài)不好時，小套溫度差別大，低點2度多、高點接近9度，小套溫差高的容易被燒壞；（2）爐芯溫度的變化趨勢是爐缸工作狀態(tài)的反應，爐芯溫度上升則代表經(jīng)過死焦堆的氣流多，爐缸透氣透液性好，死焦堆變小、且疏松，風口回旋區(qū)往里延伸，反之爐芯溫度下降，表示爐缸工作狀態(tài)變差，實際爐缸變小，風口回旋區(qū)萎縮。

1#1750高爐已將以上兩項監(jiān)測作為日常判斷爐缸工作狀態(tài)的重要手段，爐況穩(wěn)定，爐缸工作狀態(tài)良好時，小套溫差基本6±0.5℃波動，爐芯溫度498±10℃波動。

2.3 規(guī)范噴煤用槍使用，提高水煤工和工長的業(yè)務水平

對噴煤用槍的角度、煤槍出口距離風口前端的距離、煤槍的管徑，以及煤槍的使用周期進行規(guī)范，達到煤粉既不磨損風口，又符合高爐冶煉的要求。重視小套溫度的變化，小套溫度上升時，工長和水煤工必須采取措施，避免燒壞小套、降低磨壞小套的概率。

3 防范措施

（1）加強整個系統(tǒng)的穩(wěn)定管理，保持高爐長期穩(wěn)定順行。

（2）保持爐缸工作狀態(tài)良好，風口回旋區(qū)適宜，控制死焦堆的大小，對操作參數(shù)進行規(guī)范，使生成的渣鐵的順利滴落，爐缸內(nèi)的渣鐵及時排出，避免燒壞風口小套。

（3）利用風口溫度檢測和爐芯溫度變化趨勢，及時對操作參數(shù)進行調(diào)整，加強過程控制。

（4）進一步對煤槍的使用進行規(guī)范，降低磨損風口率。

（5）控制焦炭的入爐粒度和減少入爐粉末，改善爐缸焦炭質(zhì)量，減少風口前端碎焦。

4 效果評價

如表1，小套損壞情況統(tǒng)計，2015年小套熔損和磨損分別為22個、6個，共計28個；2016年1-7月份，小套熔損和磨損分別為7個、2個，共計9個。兩種情況損壞率降低了45.5% 和42.9%，整體損壞率降低了44.9%，取得了良好的效果。

【參考文獻】

[1]杜屏，趙華濤，等.高爐風口燒損的原因及對策研究[Z].2012年全國煉鐵生產(chǎn)技術會議暨煉鐵學術年會文集（下）.中國金屬學會，2012，06.

[責任編輯：朱麗娜]