邯寶2號高爐低風(fēng)溫原因分析及應(yīng)對實踐

李學(xué)斌， 陳征征

（河北鋼鐵集團邯鋼公司， 河北 邯鄲 056015）

生產(chǎn)實踐·應(yīng)用技術(shù)

邯寶2號高爐低風(fēng)溫原因分析及應(yīng)對實踐

李學(xué)斌， 陳征征

（河北鋼鐵集團邯鋼公司， 河北 邯鄲 056015）

2016年以來邯寶2號高爐熱風(fēng)爐工況持續(xù)惡化，送風(fēng)溫度大幅下滑，燒爐和送風(fēng)時均出現(xiàn)阻力過大現(xiàn)象，分析認為是熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚堵塞所致；通過熱風(fēng)爐的維護和高爐操作制度的調(diào)整，高爐可保持長期穩(wěn)定順行。

低風(fēng)溫 格子磚 理論燃燒溫度 鼓風(fēng)動能

河北鋼鐵集團邯鋼邯寶公司（全文簡稱邯寶）2號3 200 m3高爐自2009年投產(chǎn)，配套3座內(nèi)燃式熱風(fēng)爐（預(yù)留第四座熱風(fēng)爐位置），高爐自投產(chǎn)以來生產(chǎn)良好，平均日產(chǎn)約7 800 t，燃料比500 kg/t，風(fēng)溫1 200℃。

1 熱風(fēng)爐現(xiàn)狀

進入2016年4月26日開始增加轉(zhuǎn)爐煤氣量，之后工況出現(xiàn)惡化，不接受大煤氣量燒爐，且送風(fēng)阻力較大。3座熱風(fēng)爐2016年以來主要參數(shù)見表1。

表1 邯寶2號高爐3座熱風(fēng)爐目前主要參數(shù)

1）燒爐時不接受大煤氣量，超過一定量后，助燃風(fēng)量會自動降低，且近期有明顯惡化趨勢。

2）送風(fēng)阻力差異較大，2號爐高達15 kPa，1號、3號爐10 kPa左右。

3）2號熱風(fēng)爐惡化最為嚴重，目前送風(fēng)時間基本控制在50 min左右，1號、3號爐控制在60 min左右，在2號爐送風(fēng)時，混風(fēng)閥全關(guān)閉，送風(fēng)前后風(fēng)溫降低約20℃；1號、3號爐送風(fēng)時開混風(fēng)閥，基本能保持恒溫送風(fēng)。另外，2號爐送完風(fēng)換3號爐送風(fēng)時，在開混風(fēng)閥的情況下，風(fēng)溫會升高40℃左右，換爐前后風(fēng)溫波動較大，不利爐況穩(wěn)定。

2 原因分析

2號高爐2號熱風(fēng)爐燒爐存在的問題呈現(xiàn)以下特點：燒爐煤氣量自2016年4月份起呈下降趨勢；送風(fēng)阻力逐漸升高；單爐風(fēng)溫水平明顯下降；單爐送風(fēng)時間縮短；轉(zhuǎn)爐煤氣摻燒比例升高。這些現(xiàn)象不僅存在，而且還出現(xiàn)惡化趨勢。

從以上現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，燒爐時和送風(fēng)時均出現(xiàn)阻力過大，顯然是煙氣或熱風(fēng)通道堵塞，根據(jù)熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)特點來看，熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚堵塞的可能性最大。

2.1 格子磚渣化堵塞

2號高爐熱風(fēng)爐是轉(zhuǎn)爐煤氣用戶的末端，導(dǎo)致灰塵富集，煤氣含塵量相對較高，熱風(fēng)爐在使用過程中，由于煤氣中鐵氧化物以及鉀、鈉等堿金屬對耐材的侵蝕，高溫條件下格子磚極易出現(xiàn)渣化，從而導(dǎo)致格子磚孔洞堵塞。

2.2 低蠕變高鋁磚發(fā)生變形或破損

低蠕變高鋁磚在實際使用過程中，一段時間內(nèi)，高溫條件下膨脹劑石化全部完成后，其抵收縮作用消失，抗蠕變能力大大降低，隨著時間推移低蠕變高鋁磚不能承受當時工作溫度發(fā)生變形或破損。

綜上所述：筆者認為2號高爐熱風(fēng)爐工況變差應(yīng)綜合考慮上述兩個因素導(dǎo)致的格子磚堵塞和變形。

3 應(yīng)對措施

熱風(fēng)爐工況變差已成事實，并且一時難以改變，2號高爐分別從熱風(fēng)爐操作和高爐操作制度上積極調(diào)整，減少低風(fēng)溫對高爐生產(chǎn)的影響。

3.1 熱風(fēng)爐方面的調(diào)整

1）穩(wěn)定高爐煤氣供應(yīng)，減少含塵量高的轉(zhuǎn)爐煤氣的摻燒，以延緩熱風(fēng)爐格子磚的損壞進程。

2）加強熱風(fēng)爐燒爐操作，對3座熱風(fēng)爐分別制定合理的燒爐方案，對于進氣困難的2號高爐，使用富氧燒爐減少助燃風(fēng)的需求量相應(yīng)增加煤氣的進入量。

3）將換爐次序由123更改為321，用風(fēng)溫水平介于2號爐和3號爐之間的的1號爐作為緩沖，將2號爐換3號爐的一次風(fēng)溫大幅上升化解為2號爐換1號爐、1號爐換3號爐的兩次較小幅上升，有效降低了換爐前后的風(fēng)溫波動幅度，有利于爐況穩(wěn)定。

4）籌劃盡快完成第4座熱風(fēng)爐的建設(shè)，待其投入使用后，在不影響高爐正常生產(chǎn)前提下，完成2號熱風(fēng)爐蓄熱格子磚的更換。

3.2 高爐操作制度的調(diào)整

分析低風(fēng)溫給高爐帶來的熱量收入減少、鼓風(fēng)動能降低、煤粉燃燒率降低、軟熔帶上移等影響，并綜合考慮同時存在有冷卻壁損壞的現(xiàn)狀，2號高爐采取以下措施應(yīng)對:

1）控制合適的理論燃燒溫度。

適宜的理論燃燒溫度，應(yīng)能滿足高爐正常冶煉所需的爐缸溫度和熱量，保證液態(tài)渣鐵充分加熱和還原反應(yīng)的順利進行[1]。根據(jù)實踐經(jīng)驗，2號高爐的適宜理論燃燒溫度2 180～2 220℃，為化解風(fēng)溫降低導(dǎo)致理論燃燒溫度降低，2號高爐通過增加富氧率，保持合適煤比，使理論燃燒溫度維持在合適的水平。

2）提高高爐鼓風(fēng)動能，發(fā)展中心氣流。

風(fēng)溫降低后，高爐實際風(fēng)速和鼓風(fēng)動能隨之降低，風(fēng)口燃燒帶縮短，促使高爐邊緣煤氣流發(fā)展，中心氣流受阻，為了維持風(fēng)口前一定的回旋區(qū)深度，在保證風(fēng)量平穩(wěn)的情況下，縮小風(fēng)口尺寸，風(fēng)口進風(fēng)面積由0.418 9 m2逐漸調(diào)整為0.407 2 m2，使鼓風(fēng)動能維持恢復(fù)到正常爐況水平。

為適應(yīng)爐況變化同時合并有冷卻壁損壞的現(xiàn)狀，上部裝料制度方面從平臺加漏斗裝料模式發(fā)展為中心少量加焦的模式，疏導(dǎo)中心氣流，抑制邊緣氣流發(fā)展，穩(wěn)定爐況，同時有利于冷卻壁保護性渣皮的形成。

3）加強高爐日常管理工作，保證爐礦順行局面。

提高工長操作水平，推行標準化作業(yè)，減少爐況的波動；適當提高燃料比，鐵水溫度嚴格控制在1 500℃以上；加強噴吹設(shè)備的維護，保證風(fēng)口均勻噴吹；加強對損壞冷卻壁的維護管理，減少冷卻系統(tǒng)漏水率；強化爐前出鐵組織，及時排凈渣鐵。

本著穩(wěn)定順行第一位的原則，充分考慮冷卻壁損壞高爐生產(chǎn)帶來的不利影響，通過以上操作制度的調(diào)整（如表2所示），2016年8月份后2號高爐基本維持7 400 t/d的產(chǎn)量，有一個基本穩(wěn)定的生產(chǎn)局面。

表2 邯寶2號高爐2016年1月至11月主要技術(shù)指標

4 結(jié)語

1）2016年邯寶2號高爐熱風(fēng)爐工況惡化，分析認為其最可能原因為蓄熱室格子磚堵塞，應(yīng)綜合考慮格子磚渣化堵塞和低蠕變高鋁磚變形和破損兩個因素。

2）通過加強熱風(fēng)爐和高爐的管理，匹配調(diào)整高爐理論燃燒溫度和鼓風(fēng)動能等參數(shù)，減少低風(fēng)溫對高爐正常生產(chǎn)的影響，可使高爐維持基本順行的局面，為熱風(fēng)爐檢修贏得時間。

[1] 周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2008：321.

（編輯：苗運平）

Cause Analysis and Countermeasures of Hanbao No.2 Blast Furnace of Low Air Temperature

Li Xuebin,Chen Zhengzheng
（HBIS Group Han Steel Company,Handan Hebei 056015）

The working condition of Hanbao No.2 hot blast furnace has been deteriorating since 2016,and the air temperature has dropped sharply.The phenomenon of excessive resistance occurs at open stove process and air supply process,which is caused by checker brick blocking in regenerator of hot blast furnace.Through the maintenance of blast furnace and adjustment of operation system in blast furnace,the long-term stable operation of blast furnace can be maintained.

low air temperature,checker brick,theoretical combustion temperature,blast kinetic energy

TF543+.1

A

1672-1152（2017）01-0046-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.01.19

2016-11-17

李學(xué)斌（1982—），男，助理工程師，主要從事高爐煉鐵方面的工作。