武鋼六高爐爐墻粘結(jié)的處理

鄭華偉  李香彩  郭大磊  李 昕

（武鋼煉鐵廠六號(hào)高爐  430081）

摘  要：對(duì)武鋼六高爐自中修開爐后產(chǎn)生爐墻粘結(jié)現(xiàn)象進(jìn)行了闡述，分析了爐墻粘結(jié)產(chǎn)生的特點(diǎn)原因，提出了相應(yīng)的處理方法，獲得了處理爐墻粘結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：爐型；管理；水溫差

1 前言

武鋼六高爐容積為3200m3，于2014年11月3日進(jìn)行局部改造性檢修更換五段、六段冷卻壁，2014年12月18日開爐，中修開爐后兩個(gè)月操作爐型科學(xué)合理，高爐技術(shù)指標(biāo)維持在較好水平。然而從2015年2月一直到2015年9月，高爐爐墻多次出現(xiàn)粘結(jié)現(xiàn)象，造成爐況順行變差，甚至失常，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)完成很差。

2 典型處理渣皮過程分析

2014年12月18日開爐， 送風(fēng)后爐況穩(wěn)定順行，1月燃料比515.5kg/t.Fe。2月份爐況順行狀況開始變差，風(fēng)壓波動(dòng)大，風(fēng)量逐步萎縮，中心氣流變?nèi)�，調(diào)整布料制度來疏導(dǎo)兩道氣流已不起作用，出現(xiàn)了爐墻粘結(jié)現(xiàn)象，首先表現(xiàn)為七段、八段、九段冷卻壁溫度大幅下降，高爐下料變差，爐缸工作狀態(tài)也變差，到2月中旬，爐墻結(jié)厚現(xiàn)象發(fā)展到比較嚴(yán)重的程度，高爐出現(xiàn)懸料現(xiàn)象。高爐主要是通過開放邊緣氣流、提高爐溫控制水平的方法處理，渣皮于2月28日掉，實(shí)現(xiàn)爐況順行。            

6月份，外圍原燃料的變化，燒結(jié)、焦炭、球團(tuán)質(zhì)量有變化，焦炭含硫偏高，燒結(jié)粒度不均勻，球團(tuán)抗壓強(qiáng)度變低，渣中AL2O3含量上升至16～17%。并且燒結(jié)軟融性能發(fā)生變化，導(dǎo)致軟融區(qū)間發(fā)生較大變化，爐渣粘度大，導(dǎo)致爐身結(jié)厚現(xiàn)象。此次處理過程首先高爐先變制度，恢復(fù)過程中管道懸料頻繁，通過擾亂邊緣氣流，將氣流往邊緣逼，使邊緣出管道，用強(qiáng)烈的邊緣氣流逐步清薄渣皮，到一定程度后，通過堵風(fēng)口恢復(fù)等形式風(fēng)量恢復(fù)到一定程度，渣皮大面積垮掉。

8月初水溫差逐漸降低，爐身局部粘接趨勢(shì)，風(fēng)量逐步萎縮至5300m3/min，高爐變制度，疏松邊緣清渣皮，效果不明顯，10日夜班風(fēng)量逐步萎縮至5000m3/min，夜班班末懸料，高爐改常壓后料下，恢復(fù)困難，休風(fēng)110min,堵4個(gè)風(fēng)口恢復(fù)，利用休風(fēng)機(jī)會(huì)疏松邊緣，通過先壓后疏通的方式力求使渣皮掉，效果不明顯。后堵2個(gè)風(fēng)口，風(fēng)量逐步恢復(fù)至4800～5000m3/min。16日夜班過中班降壓料，風(fēng)量萎縮壓差控制過高，導(dǎo)致懸料，坐料料下后，料線未見影，夜班控制壓差趕料線恢復(fù)，恢復(fù)困難，頻繁管道懸料，17日夜班由于爐溫下行快，渣溫差，爐缸透液性差，中心吹不透，邊緣不斷管道，邊緣氣流強(qiáng)烈發(fā)展，煤氣流分布失常，煤氣利用低35～40%。懸料，坐料下后，恢復(fù)困難，被迫休風(fēng)40min,堵6個(gè)風(fēng)口恢復(fù)，送風(fēng)后渣皮掉。

9月份渣皮再次結(jié)厚，17日清理渣皮，夜班變制度抑制中心強(qiáng)烈發(fā)展邊緣，由于中心比較死，送風(fēng)后恢復(fù)困難，頻繁管道懸料，料懸后控制頂壓悶著燒，夜班中期部分渣皮掉，后拉風(fēng)坐料恢復(fù)，白班中期渣皮大部分掉。

9月下旬，爐身局部又有粘結(jié)趨勢(shì)，風(fēng)量高爐調(diào)整制度疏松邊緣，當(dāng)時(shí)還堵有1個(gè)風(fēng)口，風(fēng)量5500～5600m3/min，同時(shí)高爐頂壓逐步上提至0.240Mpa，壓差0.175±0.02控制，風(fēng)量逐步吹到5700～5800m3/min，風(fēng)速達(dá)到240，渣皮局部小動(dòng)，爐身溫度趨于正常，高爐風(fēng)量5800～6000m3/，達(dá)到較好狀態(tài)，這之后中心中心氣流真正的打通了，主要體現(xiàn)在，通過減中心焦或外移動(dòng)中心角度，煤氣利用能夠很快的起來，相反調(diào)劑，煤氣利用也會(huì)很快下去。此次在局部開使粘接時(shí)，就及時(shí)采取了措施，一方面由于堵了1個(gè)風(fēng)口，在局部粘接后風(fēng)量基本沒萎縮，同時(shí)高爐通過提頂壓及合適的壓差保持了較高的風(fēng)量，合適的壓差對(duì)穿透中心及對(duì)爐前渣皮的沖刷都起了一定的作用，在吹透中心的情況下，用較多風(fēng)量發(fā)展邊緣氣流，使得爐身溫度總在小幅度波動(dòng)，獲得了理想的科學(xué)操作爐型。          

9月份渣皮清理后，爐況穩(wěn)定、順行，隨著爐缸逐步活躍，操作爐型逐步合理化，爐況適應(yīng)能力進(jìn)一步增強(qiáng)，冷卻壁溫度不再出現(xiàn)大面積降低現(xiàn)象，即使?fàn)t況有波動(dòng)時(shí)，爐墻溫度局部會(huì)出現(xiàn)低點(diǎn)，通過上部制度的調(diào)劑渣皮就會(huì)脫落，沒有影響爐況順行，各項(xiàng)指標(biāo)均有較大幅度進(jìn)步，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表一。

表一  高爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（1月份-11月份）

3 爐墻粘結(jié)特點(diǎn)、原因

正常生產(chǎn)的高爐，形成粘結(jié)物（又稱渣皮）是必然的，穩(wěn)定而合適的渣皮層有保護(hù)爐墻的作用，同時(shí)形成一個(gè)合理的高爐操作爐型。但由于各種原因?qū)е略跔t墻上形成粘結(jié)物的部位不適宜，不均勻或變厚，那就破壞了正常的操作爐型，使高爐下料不暢，煤氣流分布不合理，高爐的順行及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將受到極大的影響[1]。根據(jù)實(shí)際操作分析，六號(hào)高爐爐墻粘結(jié)形成的特點(diǎn)是，爐墻粘結(jié)開始形成在爐身中下部，并逐步向上擴(kuò)散。

中修開爐后前幾個(gè)月設(shè)備在磨合期，設(shè)備故障休風(fēng)次數(shù)明顯上升，1月份、2月份共休風(fēng)10次。同時(shí)2月份因主皮帶電機(jī)多次出現(xiàn)故障，共造成低料線10次，料線最深7m，一天發(fā)生兩次低料線有三次，特別是12日和22日兩次大低料線，爐身溫度大幅下降，水溫差降低到2℃，頻繁的低料線作業(yè)使?fàn)t內(nèi)溫度劇烈波動(dòng)，最終導(dǎo)致爐墻結(jié)厚現(xiàn)象。而2月28日渣皮雖然處理掉，但是爐缸工作狀態(tài)并沒有恢復(fù)到完全正常的狀態(tài)，長(zhǎng)期慢風(fēng)作業(yè)，中心氣流不足，爐缸不活躍，導(dǎo)致后來多次爐墻結(jié)厚的重要原因。

4 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

處理爐墻大面積結(jié)厚最重要的措施是強(qiáng)烈發(fā)展邊緣、利用邊緣管道的高溫煤氣流沖刷。日常操作中嚴(yán)密監(jiān)視冷卻壁溫度及水溫差變化。發(fā)現(xiàn)局部粘接時(shí)，可以通過降低軟水總量提高進(jìn)水溫等措施降低冷卻強(qiáng)度，在不懸料的情況下，保持合適壓差，提高風(fēng)量，以利于吹透中心，在中心氣流得到改善的情況下，風(fēng)量也會(huì)增加，在適當(dāng)疏松邊緣，用較強(qiáng)的邊緣氣流的沖刷，局部渣皮也會(huì)脫落。

在爐況有粘接趨勢(shì)時(shí)，要抓好基礎(chǔ)工作管理，爐內(nèi)要切實(shí)控制好爐溫，爐前要及時(shí)出盡渣鐵。

清渣皮前期要做好方案準(zhǔn)備工作，加夠凈焦以及相應(yīng)制度的調(diào)整。

在恢復(fù)期間懸料時(shí)，把握好時(shí)機(jī)適當(dāng)悶著燒一下，當(dāng)邊緣出現(xiàn)管道時(shí)，抓住時(shí)機(jī)，在不懸料條件下，盡量加風(fēng)，用較大風(fēng)量沖刷渣皮，在連續(xù)懸料恢復(fù)困難時(shí)，要及時(shí)休風(fēng)堵風(fēng)口。

掌控好恢復(fù)期間爐況節(jié)點(diǎn)，控制好壓差，特別是在料線見影及料線正常前，避免反復(fù)，一切以恢復(fù)風(fēng)量為主。

在懸料及恢復(fù)時(shí)把握好集中焦加入量及時(shí)機(jī)，集中焦一方面有利于保證充足爐溫，另一方面可以改善透氣性有利于過難行料，同時(shí)可鋪平料面盡快趕料線。

爐況恢復(fù)時(shí)操作要清晰，有目的，不打亂仗，注意細(xì)節(jié)的把握，如爐溫的控制，加風(fēng)，調(diào)整制度時(shí)機(jī)，以及過制度時(shí)壓差的控制等，要使?fàn)t況處于基本受控狀態(tài)，不要出現(xiàn)爐溫低懸料無法坐料或大灌渣情況。

恢復(fù)期間要盡量保證一個(gè)基本風(fēng)量，以利于爐前出鐵，在這個(gè)基本風(fēng)量下趕料線，料線見影后再繼續(xù)恢復(fù)風(fēng)量，同時(shí)爐前也要確保出盡渣鐵，為爐況恢復(fù)創(chuàng)造條件。

5 結(jié)語

無論是追求生產(chǎn)率最大化還是降低成本[2]，爐況順行是首位，高爐一旦失常，無論在時(shí)間上還是在成本上都要付出很大的代價(jià)，一般都需要5-10天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間來處理，期間大幅提升了冶煉成本。因此爐況順行永遠(yuǎn)是第一位，日常操作過程中我們必須做好以下幾個(gè)方面的工作：1.加強(qiáng)原燃料的管理； 2.及時(shí)掌握原燃料變化的信息；3.結(jié)合變化采取積極及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施；4. 控制合理的操作爐型；5. 中心、邊緣兩股氣流的科學(xué)控制。

參考文獻(xiàn):

[1] 王筱留. 鋼鐵冶金學(xué)（煉鐵部分第二版）[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 2004: 188-189.

[2] 周傳典. 《高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)》.2002