山西建龍5#高爐爐況波動(dòng)快速恢復(fù)生產(chǎn)實(shí)踐

李海斌，高志軍，呂國(guó)明

（山西建龍實(shí)業(yè)有限公司，山西 運(yùn)城 043801）

1 前言

山西建龍實(shí)業(yè)有限公司（簡(jiǎn)稱山西建龍）5#高爐1 080 m3，南北雙鐵口。2022年7月出鐵時(shí)受炮泥質(zhì)量影響，高爐出鐵不均，冶煉強(qiáng)度逐步降低，爐底溫度持續(xù)下行；到9月初，爐底最低溫度505℃，爐況順行狀態(tài)變差，9月6—9日累計(jì)懸料5次，9月9日16：30-16：48休風(fēng)堵4個(gè)風(fēng)口后，快速恢復(fù)；截止到9月10日13：00，爐底溫度逐步上升到521℃，爐況順行，歷時(shí)20 h 12 min，達(dá)到全風(fēng)水平。

2 爐況恢復(fù)過程

2022年9月6日15：27 5#高爐風(fēng)壓409 kPa，風(fēng)量3 137 m3/min；15：39中壓氧波動(dòng)，風(fēng)壓417 kPa，15：53風(fēng)壓快速升高，懸料，15：58迅速減風(fēng)處理；21：21崩料、懸料，減風(fēng)處理，定壓操作，穩(wěn)定氣流，爐況恢復(fù)順利。9月7日2：40風(fēng)壓380 kPa，風(fēng)量2 770 m3/min，機(jī)前富氧4 286 m3/h，機(jī)后富氧5 386 m3/h；7：00加蛇紋石每批200 kg，后續(xù)增加到300 kg，16：50加錳礦每批500 kg，后續(xù)增加到600 kg。9月8日2：20、10：20風(fēng)壓加至390 kPa，懸料；9月9日11：25風(fēng)壓加至382 kPa，11：53懸料，減風(fēng)，謹(jǐn)慎緩慢加風(fēng)恢復(fù)。13：25風(fēng)壓353 kPa，風(fēng)量2 550 m3/min，富氧6 000 m3/h，順行。15：00風(fēng)壓加至375 kPa，風(fēng)量2 720 m3/min后，崩料，爐況不穩(wěn)，減風(fēng)控制。鑒于爐況順行狀態(tài)變差，16：30休風(fēng)堵4個(gè)風(fēng)口（4#、8#、14#、18#），16：48復(fù)風(fēng)，蛇紋石停用，錳礦每批600 kg繼續(xù)搭配使用。爐況恢復(fù)順利，截止9月10日13：00風(fēng)壓405 kPa，風(fēng)量3 035 m3/min，歷時(shí)20 h12 min達(dá)到全風(fēng)水平，爐底溫度上升至521℃，爐況持續(xù)穩(wěn)定順行［1-2］。

2.1 礦批、焦炭負(fù)荷調(diào)整

礦批、焦炭負(fù)荷變化情況見表1。

表1 礦批、焦炭負(fù)荷變化

2.2 料制調(diào)整

恢復(fù)過程料制變化情況見表2。

表2 料制變化

以“穩(wěn)定邊緣、打開中心”“穩(wěn)定中心、照顧邊緣”的十六字方針為指導(dǎo)［1］，采取上下部調(diào)劑相結(jié)合，富氧噴煤，維持較高的風(fēng)速和動(dòng)能，使?fàn)t缸工作均勻活躍，熱量充沛，透氣、透液性良好，形成兩道氣流，快速恢復(fù)，確保爐況持續(xù)穩(wěn)定。

3 原因分析

3.1 爐底5.698 m溫度持續(xù)降低

爐底5.698 m溫度持續(xù)降低，爐缸逐步堆積，如圖1所示。

圖1 爐底5.698 m溫度變化

爐底5.698 m溫度持續(xù)降低原因：

（1）風(fēng)口漏水影響。7月29日發(fā)現(xiàn)5#風(fēng)口漏水，按照水溫差9～10℃進(jìn)行減水控制，8月3日休風(fēng)更換，爐缸漏水增加，對(duì)爐缸工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，爐底溫度從538℃下降到527℃。

（2）炮泥影響（主要原因）。8月4日爐前雙場(chǎng)恢復(fù)使用A炮泥，全天出鐵次數(shù)在18次以上，最多時(shí)出20次，19次常態(tài)化；鐵口合格率在30%～40%，最低在20%，出鐵時(shí)間不穩(wěn)，導(dǎo)致氣流不穩(wěn)定，爐缸穩(wěn)定狀態(tài)降低，造成高爐冶煉強(qiáng)度降低。同時(shí)，出鐵次數(shù)增加以及每次打泥量多，炮泥消耗量多，在爐缸內(nèi)飄移，渣中Al2O3增加，影響爐渣流動(dòng)性，從而影響爐缸狀態(tài)。8月4—10日，5#、6#高爐出鐵情況對(duì)比分析分別見圖2、圖3、表3（5#、6#高爐爐料結(jié)構(gòu)基本相同，6#高爐為1 350 m3）。

圖2 5#爐出鐵次數(shù)、產(chǎn)量、爐渣變化

圖3 6#爐出鐵次數(shù)、產(chǎn)量、爐渣變化

表3 5#、6#高爐出鐵對(duì)比分析

5#爐相對(duì)6#爐日產(chǎn)鐵少332.41 t，而出鐵次數(shù)多2.8次，打泥多，炮泥帶入渣中Al2O3增加0.31%，對(duì)高爐渣相產(chǎn)生不利影響，影響爐缸狀態(tài)。從7月下旬到9月初，根據(jù)高爐爐況需求，從6#高爐協(xié)調(diào)B炮泥給5#高爐北場(chǎng)使用，在短時(shí)間內(nèi)改善北場(chǎng)出鐵，但B炮泥主要供應(yīng)6#爐使用。5#爐北場(chǎng)使用B炮泥不連貫，高爐出鐵沒有從根本上改善，高爐冶煉強(qiáng)度持續(xù)降低，爐底溫度持續(xù)下降。8月初到9月初，爐底溫度由538℃下降到505℃。

（3）其他原因，如原料變化、氣溫變化、爐齡等。

3.2 采用熔劑料洗爐，渣鐵比相對(duì)增加

9月3—5日每批配蛇紋石200 kg，爐底溫度由505℃逐步上升至510℃，初見效果。

9月6日為加大高爐降本增效幅度，煤比由155 kg/t提升至160 kg/t，塊礦配比增加1%，提高冶煉強(qiáng)度（高爐風(fēng)壓410→415 kPa），高爐出現(xiàn)2次難行，爐底溫度下降。

9月7日7：00蛇紋石每批200 kg，后續(xù)增加到每批300 kg。16：50錳礦每批500 kg，后續(xù)增加到每批600 kg進(jìn)行洗爐。爐底溫度逐步上升，截止到9月9日爐底溫度上升到516.1℃。相對(duì)9月7日上升6℃，初見效果。熔劑料用量增加后，渣鐵比變化見表4。

表4 配熔劑渣鐵比變化

渣鐵比較正常生產(chǎn)配料增加12～23 kg/t，下部透氣性降低，渣量過大，產(chǎn)生液泛［2］，惡化下部透氣性及爐缸堆積，鼓風(fēng)動(dòng)能增加，需要較大的風(fēng)速。9月7—9日風(fēng)加到380～390 kPa后，高爐相對(duì)初始煤氣量增加，但風(fēng)速217 m/s較正常風(fēng)速251 m/s低，鼓風(fēng)吹向中心穿透力減弱、邊緣煤氣增加，持續(xù)提高冶煉強(qiáng)度，邊緣煤氣量增加造成邊緣上升煤氣流通路不暢，惡化下部透氣性，出現(xiàn)爐況難行懸料。

9月9日16：30—16：48休風(fēng)堵4個(gè)風(fēng)口（4#、8#、14#、18#），提高風(fēng)速，增加鼓風(fēng)動(dòng)能，以及復(fù)風(fēng)后停用蛇紋石，保留錳礦600 kg/批，渣鐵比降低，相對(duì)正常配料只增加3～8 kg/t。加風(fēng)恢復(fù)過程，風(fēng)速維持在240～250 m3/s，爐況恢復(fù)順利。截至9月10日13：00，風(fēng)壓405 kPa，風(fēng)量3 035 m3/min，爐況順行，達(dá)到全風(fēng)水平，爐況持續(xù)穩(wěn)定順行。14：30風(fēng)口全開，爐底溫度上升至521℃，中班第46批錳礦停用。

4 技術(shù)總結(jié)

4.1 關(guān)注爐缸狀態(tài)

（1）結(jié)合高爐爐缸實(shí)際狀態(tài)，有計(jì)劃排堿。爐渣堿度比基準(zhǔn)堿度降低0.03～0.04，渣中鎂鋁比按照0.70～0.75選擇蛇紋石配比量；輕負(fù)荷，煤比降低5～10 kg/t，［Si］0.40%～0.60%，［S］0.025%～0.045%，以物理熱≥1 490～1500℃為準(zhǔn)，密切關(guān)注渣襯變化，異常情況果斷采取控氧、減風(fēng)，確保熱量充沛。

（2）采取用蛇紋石、錳礦相結(jié)合洗爐。爐渣堿度R2=1.10～1.15、料制進(jìn)行微調(diào)；渣中鎂鋁比按照0.65～0.70，選擇蛇紋石配比量；鐵水［Mn］0.70%～0.90%選擇錳礦配量，富氧控制＜（6 000～7 000）m3/h。

（3）輕負(fù)荷，煤比（120±5）kg/t，［Si］0.45%～0.65%，［S］0.025%～0.045%，以物理熱≥1 490～1 500℃為準(zhǔn)，密切關(guān)注渣襯變化，異常情況果斷采取控氧、減風(fēng)，確保熱量充沛。

（4）洗爐過程出現(xiàn)爐況波動(dòng)，懸料、崩料，造成冶煉強(qiáng)度持續(xù)降低，果斷休風(fēng)堵4個(gè)風(fēng)口，提高風(fēng)速，增加鼓風(fēng)動(dòng)能；并結(jié)合實(shí)際情況，適當(dāng)降低熔劑用量。

4.2 料制調(diào)整

料變差時(shí)及時(shí)把礦石平臺(tái)縮小1～3°，以“穩(wěn)定邊緣、打開中心”“穩(wěn)定中心、照顧邊緣”的十六字方針為指導(dǎo)，上下部調(diào)劑相結(jié)合，富氧噴煤，維持較高的風(fēng)速和動(dòng)能，使?fàn)t缸工作均勻活躍，熱量充沛，透氣、透液性良好，形成兩道氣流，確保爐況穩(wěn)定。

4.3 改善炮泥質(zhì)量

加快對(duì)南場(chǎng)試驗(yàn)炮泥工作，持續(xù)改進(jìn)炮泥質(zhì)量，鐵口合格率達(dá)到85%，保持出鐵時(shí)間≥（60～70）min，出鐵均衡。全天出鐵次數(shù)15～16次，以減少炮泥消耗，降低高爐成本，為爐況持續(xù)穩(wěn)定創(chuàng)造條件。

4.4 降本措施

（1）降本增效是當(dāng)前企業(yè)生存之本，各項(xiàng)降本措施應(yīng)主次分明，循序漸進(jìn)、逐步穩(wěn)妥推進(jìn)，要以高爐“持續(xù)、穩(wěn)定、順行”為前提條件。

（2）根據(jù)市場(chǎng)變化情況，先確定主流礦結(jié)構(gòu)，然后需要建立合理庫(kù)存量，最大減少燒結(jié)變料頻次，穩(wěn)定燒結(jié)理化性能，保持良好粒級(jí)，保證料柱透氣性。同時(shí)，要增加焦炭采購(gòu)量，確保主焦結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

5 結(jié)語

山西建龍5#高爐于2022年9月6日爐況波動(dòng)難行懸料，主要原因是爐缸堆積，強(qiáng)化冶煉造成難行懸料，9月9日采取堵風(fēng)口與加熔劑料搭配使用處理爐缸，高爐快速恢復(fù)，爐況順行。經(jīng)歷20 h 12 min達(dá)到全風(fēng)水平，后續(xù)爐況持續(xù)保持穩(wěn)定順行。