唐鋼不銹鋼公司高爐結(jié)厚處理實(shí)踐

田會(huì)全

（唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠，河北 063105）

0 引言

唐鋼不銹鋼公司3號(hào)高爐爐容550 m3，自2019年1月18日大修開(kāi)爐后，爐況穩(wěn)定順行，高爐利用系數(shù)3.54 t/（m3·d），入爐焦比390 kg/t，煤比145 kg/t。步入2020年后，由于環(huán)保限產(chǎn)，高爐慢風(fēng)操作頻繁，加上原燃料供應(yīng)緊張，焦炭熱強(qiáng)度下降，燒結(jié)礦質(zhì)量下滑等因素，高爐透氣性下降，壓差升高，高爐經(jīng)常出現(xiàn)憋壓塌料，正常生產(chǎn)虧料線作業(yè)較多。隨著爐況惡化，高爐爐身中下部西南方向出現(xiàn)結(jié)厚征兆，冷卻壁水溫差下降，高爐接受風(fēng)量的能力下降，全天虧料線作業(yè)達(dá)到60%以上，燃料比升高到560 kg/t，高爐利用系數(shù)下降到3.39 t/（m3·d），嚴(yán)重影響了高爐各項(xiàng)指標(biāo)的完成。

本文對(duì)唐鋼不銹鋼公司高爐爐墻結(jié)厚的原因進(jìn)行了研究，介紹了高爐原燃料質(zhì)量以及慢風(fēng)操作對(duì)高爐爐況和爐墻結(jié)厚的影響，并有針對(duì)性的提出了處理措施。

1 爐墻結(jié)厚原因分析

1.1 原燃料質(zhì)量的影響

由于受環(huán)保限產(chǎn)影響，不銹鋼公司煉鐵廠燒結(jié)機(jī)啟停頻繁，燒結(jié)質(zhì)量下降、強(qiáng)度低、粉末多，高爐槽下篩分粒度＜10 mm的篩分比例由25%升到32%左右，最高達(dá)到52%，燒結(jié)礦的FeO的波動(dòng)經(jīng)常超出控制范圍外，強(qiáng)度變差。

除了燒結(jié)礦，高爐所用外購(gòu)鐵礦石中的FMG塊長(zhǎng)期處于水飽和狀態(tài)，槽下篩分困難，大量粉末進(jìn)入高爐，也是高爐透氣性變差，壓差升高的誘因。

高爐生產(chǎn)焦炭的作用舉足輕重，由于各地都出現(xiàn)環(huán)保限產(chǎn)，焦炭產(chǎn)業(yè)也未能幸免，焦炭產(chǎn)量下滑，質(zhì)量下降。3號(hào)高爐焦炭成分如表1所示。

由表1可以看出，3號(hào)高爐焦炭灰分較高，反應(yīng)性較高，反應(yīng)后強(qiáng)度下降，致使高爐生產(chǎn)壓差升高，透氣性變差，高爐生產(chǎn)易憋壓塌料。

表1 3號(hào)高爐焦炭成分表

1.2 高爐慢風(fēng)作業(yè)的影響

由于環(huán)保限產(chǎn)，高爐經(jīng)常處于減鳳、慢風(fēng)狀態(tài)，時(shí)有不能及時(shí)出鐵的情況，鐵前易憋壓，鐵后出現(xiàn)滑尺或塌料，高爐軟融區(qū)上下波動(dòng)，熔融的原料重新凝結(jié)，為高爐爐墻的結(jié)厚創(chuàng)造了條件。自2020年1月后，高爐爐身冷卻壁中下部西南方向出現(xiàn)水溫異常，上部有時(shí)出現(xiàn)偏料，局部氣流過(guò)分發(fā)展，出現(xiàn)高爐爐墻結(jié)厚的征兆，已經(jīng)嚴(yán)重影響了高爐的穩(wěn)定順行。

2 改善爐況的處理措施

2.1 加強(qiáng)原燃料質(zhì)量監(jiān)督管理

2.1.1 加強(qiáng)燒結(jié)礦的質(zhì)量監(jiān)督管理

（1）槽下篩分檢查由每天白班做一次改為每天三班不定期抽查不少于三次。

（2）爐內(nèi)操作人員每班8個(gè)小時(shí)去槽下看料不小于4次，發(fā)現(xiàn)篩網(wǎng)堵塞情況及時(shí)清理。

（3）在滿足生產(chǎn)的情況下，槽下篩給料機(jī)調(diào)低給料速度，能篩盡篩。

（4）高爐中控要保持好與燒結(jié)中控的溝通，在條件允許下盡量保證高爐供應(yīng)優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦。

（5）3號(hào)高爐主要配吃FMG礦和紐混塊，由于FMG礦水分飽和，糊篩網(wǎng)嚴(yán)重，紐混塊質(zhì)量略好，在爐況順行較差時(shí)停吃FMG塊，順行時(shí)，F(xiàn)MG塊的配比不超3%，每班保證清理篩網(wǎng)2次以上。

2.1.2 加強(qiáng)焦炭質(zhì)量監(jiān)督管理

從原料到高爐的轉(zhuǎn)運(yùn)站篩網(wǎng)加強(qiáng)清理工作，高爐每班要有人去查看，簽字，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題嚴(yán)肅考核。對(duì)每批次的焦炭加強(qiáng)進(jìn)廠成分的監(jiān)管，針對(duì)爐況有計(jì)劃的調(diào)整焦炭的使用。

2.2 高爐操作制度的優(yōu)化調(diào)整

2.2.1 優(yōu)化調(diào)整高爐送風(fēng)制度

合理的送風(fēng)制度是改善爐況的基礎(chǔ)，調(diào)整有高爐結(jié)厚征兆的風(fēng)口尺寸，由原來(lái)的380 mm的正常風(fēng)口調(diào)整為400 mm的長(zhǎng)風(fēng)口，風(fēng)口尺寸由原來(lái)的Φ120 mm調(diào)整為Φ110 mm，有利于強(qiáng)化中心氣流，活躍爐缸，改善爐缸工作狀態(tài)，提高冶煉強(qiáng)度。3號(hào)高爐風(fēng)口尺寸調(diào)整如表2所示。

表2 3號(hào)高爐風(fēng)口尺寸調(diào)整表

2.2.2 優(yōu)化調(diào)整高爐上、中、下部操作制度

（1）上部調(diào)整優(yōu)化。裝料制度的調(diào)整，首先是對(duì)礦批的調(diào)整，由原來(lái)的每批19.5 t降到18.8 t;每批配吃200 kg的螢石，布料時(shí)分布邊緣，強(qiáng)化洗爐功效。生鐵含硅控制在0.5～0.6%之間，保證高爐熱量充足，杜絕低爐溫情況的發(fā)生。為穩(wěn)定邊緣氣流，裝料制度由正分裝OO↓CC↓改為兩分一混2（OO↓CC↓）+OC↓CO↓，邊緣氣流穩(wěn)定效果明顯，隨著氣流的穩(wěn)定，逐步增大礦批到19.5噸，并減少混裝比例，逐步走到四分一混4（OO↓CC↓）+OC↓CO↓。由于氣流趨于穩(wěn)定，煤氣中CO2由原來(lái)的16.7%左右上升到18%左右，燃料比回落到540 kg/t。

（2）中部調(diào)整優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn)高爐結(jié)厚部位冷卻壁水量偏大，水溫差偏低，有針對(duì)性的減少供水30%，同時(shí)加強(qiáng)供水系統(tǒng)的點(diǎn)檢，發(fā)現(xiàn)漏水及時(shí)閉死，減少對(duì)爐況的影響。

（3）下部調(diào)整優(yōu)化。由于原來(lái)高爐為保一級(jí)品率，爐渣二元堿度控制在1.2左右，爐渣流動(dòng)性能較差，造成爐缸不夠活躍，堿性黏結(jié)物堆積。一是，考慮實(shí)際情況，在高爐配料中加入適量錳礦，錳礦及其錳的氧化物在高溫還原氣流的作用下，還原成MnO，MnO及其硅酸鹽在高爐爐渣中的熔點(diǎn)都比較低，在溫度區(qū)間1 150～1 250℃就能有效的降低爐渣的黏度，改善初渣和終渣的流動(dòng)性，生產(chǎn)中高爐爐渣中MnO達(dá)到0.4～0.5%,就取得較好的效果。二是，錳能與鐵互融，隨著鐵中[Mn]的提升，鐵水的流動(dòng)性改善，高溫液態(tài)鐵的凝固點(diǎn)進(jìn)一步降低，鐵水的流動(dòng)性也有了改善，生產(chǎn)中鐵水中控制[Mn]在0.8%～1.0%，在高爐布料制度中將錳礦盡量布到邊緣。三是，做好爐渣堿度的調(diào)整，由于爐況恢復(fù)期間焦炭負(fù)荷減輕，渣鐵物理熱必須保證充足，爐渣的二元堿度不宜控制過(guò)高，通過(guò)實(shí)踐證明爐渣二元堿度控制在1.05～1.10之間[1]，渣鐵流動(dòng)性較好，加上氣流穩(wěn)定后，有物理熱保證，對(duì)爐缸的活躍有很大幫助。

2.3 合理配加高爐洗爐料

處理爐墻結(jié)厚，洗爐劑的合理使用是關(guān)鍵。考慮到實(shí)際情況，采用錳礦與螢石（成分見(jiàn)表3）的結(jié)合使用，能有效的沖洗爐墻結(jié)厚部位，同時(shí)還能保持活躍爐缸，布料時(shí)配有錳礦與螢石的料批分布邊緣。采用這種洗爐方式要注意對(duì)高爐爐襯的侵蝕，對(duì)冷卻設(shè)備的損害，同時(shí)在高爐的配料計(jì)算中也要考慮洗爐料的二氧化硅的影響，要加入計(jì)算。在高爐冶煉中螢石的用量不超過(guò)5 kg/t時(shí)，對(duì)高爐燃料比影響不大；螢石用量在5～25 kg/t時(shí)，每增加1kg/t螢石的用量，燃料比也上升1 kg/t；當(dāng)螢石用量調(diào)整超過(guò)5 kg/t時(shí)，就要調(diào)整1%的燒結(jié)礦配比。

表3 主要洗爐劑成分表

在實(shí)際生產(chǎn)恢復(fù)中，發(fā)現(xiàn)將洗爐料平均加到每一批料中要比集中加入的效果好，通過(guò)計(jì)算，使用每批加200 kg螢石，高爐洗爐效果明顯。在前期如果遇到爐況波動(dòng)，或外圍因素?zé)o法正常生產(chǎn)，也可以臨時(shí)采用集中周期加螢石5噸和集中加焦的辦法，能有效縮短恢復(fù)周期[2]。

2.4 強(qiáng)化高爐爐前出鐵的管理

高爐爐前出鐵的生產(chǎn)組織和管理對(duì)爐況恢復(fù)也起到至關(guān)重要的作用。爐況恢復(fù)過(guò)程中，爐前出鐵的組織也是頭等大事，要保證及時(shí)出凈爐內(nèi)渣鐵，減少爐內(nèi)的憋壓和料尺的波動(dòng)，出鐵間隔時(shí)間由原來(lái)的40 min，調(diào)整到30 min。實(shí)踐證明，上述措施對(duì)風(fēng)量的穩(wěn)定和爐況的恢復(fù)是有積極作用的。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)唐鋼不銹鋼公司3號(hào)高爐爐況異常原因的分析，制定并實(shí)施了改善爐況的處理措施。實(shí)踐證明，各項(xiàng)處理措施對(duì)高爐況的恢復(fù)是有效的，并為今后處理類似問(wèn)題提供了有益的借鑒。

（1）要加強(qiáng)高爐原燃料的監(jiān)管。要勤于看料，早動(dòng)少動(dòng)，做到心中有數(shù)，結(jié)合本單位生產(chǎn)條件，統(tǒng)籌安排，主動(dòng)爭(zhēng)取到有利條件。

（2）要制定合理的送風(fēng)制定。合理的送風(fēng)制度是爐況恢復(fù)和改善的基礎(chǔ)，通過(guò)調(diào)整風(fēng)口尺寸和風(fēng)速，可改善爐內(nèi)氣流分布和爐缸工作狀態(tài)，有利于消除高爐結(jié)厚和提高冶煉強(qiáng)度。

（3）要充分利用高爐上、中、下部操作調(diào)節(jié)手段。上部操作調(diào)整要穩(wěn)定爐內(nèi)氣流分布，通過(guò)上部疏松邊緣制度的調(diào)整，使洗爐劑和高溫煤氣能夠洗到爐身的粘結(jié)物，有利于高爐爐況的恢復(fù)；中部操作調(diào)整要保持爐壁合理的冷卻強(qiáng)度，通過(guò)對(duì)各部位水溫差的檢查和調(diào)整，可以防止?fàn)t壁局部結(jié)厚和損壞；下部操作調(diào)整要保持爐缸活躍，合適的爐渣結(jié)構(gòu)和堿度，不僅能活躍爐缸，有利于初始?xì)饬鞯姆€(wěn)定，還可以有效降低爐前的工作強(qiáng)度。

（4）在爐況恢復(fù)過(guò)程中要嚴(yán)密組織，準(zhǔn)備好各種工藝操作調(diào)整方案和制度，同時(shí)做好各類事故防范預(yù)案，杜絕生產(chǎn)和安全事故的發(fā)生。