河鋼承鋼4#高爐溜槽異常處理實(shí)踐

張古興  張永升  伊鳳永  周亮亮  白少斐  甄向輝

（河鋼股份有限公司承德分公司煉鐵事業(yè)部）

摘  要：本文闡述了4#高爐布料溜槽出現(xiàn)異常前后高爐的應(yīng)對(duì)及處理，以及如何將爐況異常原因鎖定在布料溜槽的過(guò)程。在調(diào)整過(guò)程中雖然高爐日產(chǎn)最高損失達(dá)到20%以上，但通過(guò)對(duì)爐況的準(zhǔn)確把握和精準(zhǔn)調(diào)劑，爐況維持穩(wěn)定順行，是一次比較成功的處理布料溜槽布料異常的實(shí)踐過(guò)程。

關(guān)鍵詞：高爐 布料溜槽 布料制度

1 引言

河鋼承鋼4#高爐2017年5月更換布料溜槽，至今已連續(xù)使用2年，在2019年5月初開(kāi)始，在原燃料相對(duì)穩(wěn)定的情況下，高爐整體狀態(tài)出現(xiàn)異常，熱負(fù)荷大幅升高，壁面溫度頻繁波動(dòng)，透氣性降低，風(fēng)量萎縮，產(chǎn)量下降。在此期間高爐進(jìn)行了多次操作制度的調(diào)整，均沒(méi)有取得預(yù)期效果，至6月5日以后采取縮小布料角度的技術(shù)措施，高爐風(fēng)量勉強(qiáng)維持在正常水平的95%，于6月10日檢修更換溜槽。

2 高爐整體狀態(tài)的變化

5月5日之前4#高爐平均風(fēng)量5112m3/min，透氣性34.03，熱負(fù)荷14283℃·m3/h，煤氣利用率47.30%，高爐產(chǎn)量穩(wěn)定（見(jiàn)圖1）。自5月6日開(kāi)始，高爐透氣性下降明顯，風(fēng)量萎縮，壁面溫度發(fā)生較大變化，尤其是26m大幅升高（見(jiàn)圖2）。可以確定高爐內(nèi)煤氣流已經(jīng)發(fā)生較大變化。因此，高爐加大抽查原料質(zhì)量的力度，尤其是礦石軟熔性能。5月初開(kāi)始燒結(jié)礦堿度整體較高，最高達(dá)到2.33，但是高爐爐渣堿度處于控制要求范圍。其他原燃料質(zhì)量整體波動(dòng)較小。之后對(duì)高爐冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了排查，未發(fā)現(xiàn)異常。

5月中旬開(kāi)始對(duì)高爐裝料及布料設(shè)備進(jìn)行了排查，重點(diǎn)包括氣密箱和布料溜槽。2019年1月3日檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)氣密箱中心喉管碰撞點(diǎn)耐磨合金磨損4處，每處面積100×100mm，當(dāng)時(shí)進(jìn)行了補(bǔ)焊處理，中心喉管磨漏有一定幾率造成布料偏析，可通過(guò)倒罐和倒轉(zhuǎn)操作減少布料偏析，降低中心喉管漏對(duì)布料的影響。對(duì)氣密箱經(jīng)過(guò)排查后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)設(shè)定布料角度偏離的問(wèn)題。最后將排查重點(diǎn)落在布料溜槽，布料溜槽懸掛于氣密箱下部，位于料面以上正中位置。雖然4#高爐有爐頂攝像，可以觀察到布料溜槽動(dòng)作，但通過(guò)爐頂攝像只能看到溜槽的下半部分，對(duì)于上半部分包括爐料落點(diǎn)位置都是看不到的（見(jiàn)圖3），無(wú)法看到溜槽側(cè)面布料時(shí)的情況，且溜槽布料時(shí)側(cè)向位置的料流情況也是無(wú)法看到的，如果需要徹查就只能停風(fēng)檢修時(shí)打開(kāi)爐頂人孔確認(rèn)。2019年1月3日檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)布料溜槽落料點(diǎn)耐磨合金磨損，共計(jì)兩處磨損嚴(yán)重，每處磨損面積100×150mm。因此有理由推斷布料溜槽磨損處加劇，且有可能導(dǎo)致襯板移位，布料時(shí)發(fā)生偏差。

3 操作制度調(diào)整

從以上推斷分析得出了引起當(dāng)前高爐異常的原因是布料溜槽損壞的結(jié)論。鑒于高爐冶強(qiáng)難以維持，采取了退礦批重，同時(shí)整體縮小布料角度的措施，調(diào)整初期效果不明顯，風(fēng)量繼續(xù)萎縮，至5月21日風(fēng)量只能維持在正常水平的95%，產(chǎn)量損失達(dá)到7%。此時(shí)上部壁面溫度高，熱負(fù)荷高，透氣性偏低，靜壓分布不合理，而嘗試多次往外走角抑制邊緣過(guò)分發(fā)展的氣流均沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，因此，將長(zhǎng)期維持的礦焦角差0.5°的制度進(jìn)行了調(diào)整，本次雖然依然是抑制邊緣的方式，但是由于使焦平臺(tái)保持不動(dòng)，礦布料帶進(jìn)行了微調(diào)，在調(diào)整后兩個(gè)班時(shí)高爐壁面溫度出現(xiàn)下降趨勢(shì)，高爐透氣性和風(fēng)量有所緩解。

表1 4#高爐料制調(diào)整情況

4 溜槽損壞情況

于6月10日計(jì)劃?rùn)z修查看并更換布料溜槽，損壞情況如圖4、圖5。具體來(lái)看，布料溜槽落點(diǎn)處的兩段耐磨襯板固定位置松動(dòng)引起襯板起翹，從上往下第二塊襯板起翹部位較布料溜槽原襯板面高出25cm。爐料落點(diǎn)處與溜槽軸向垂直方向出現(xiàn)兩個(gè)磨漏的窟窿，尺寸分別為10cm×20cm、15cm×25cm。布料溜槽其他部位也出現(xiàn)了表面襯板不同程度磨損。

通過(guò)檢修證實(shí)了布料溜槽出現(xiàn)異常的猜想。布料溜槽落點(diǎn)起翹嚴(yán)重，爐料在放入溜槽后，不會(huì)沿溜槽下降形成固定料流，而是直接被起翹的襯板彈起，料流形狀發(fā)生很大變化，半圓形溜槽內(nèi)爐料會(huì)做切向運(yùn)動(dòng)[1]，加之礦石與焦炭密度本身存在較大差異，爐料落到料面時(shí)，礦焦平臺(tái)相對(duì)位置發(fā)生變化。爐料被起翹的襯板彈起后，布料軌跡已無(wú)法預(yù)測(cè)，與正常布料相比，穩(wěn)定的礦焦平臺(tái)不能形成。據(jù)上分析，布料溜槽襯板起翹后，造成布料紊亂，最終引起煤氣流分布異常。

5 布料溜槽更換后高爐制度調(diào)整

更換布料溜槽后，為適應(yīng)煤氣流逐步變化的需要，布料制度根據(jù)之前正常爐況時(shí)的布料矩陣進(jìn)行了微調(diào)。礦批重及送風(fēng)制度方面延續(xù)檢修前控制，隨著高爐各項(xiàng)控制參數(shù)逐步改善，礦批重及布料制度逐步擴(kuò)展至正常，指標(biāo)也恢復(fù)至之前正常水平。4#高爐指標(biāo)參數(shù)變化如下：

表2 4#高爐指標(biāo)參數(shù)情況

6 結(jié)論

自2019年5月初開(kāi)始，河鋼承鋼4#高爐控制參數(shù)出現(xiàn)異常，抗風(fēng)險(xiǎn)能力顯著降低，風(fēng)量萎縮嚴(yán)重。根據(jù)參數(shù)表現(xiàn)對(duì)高爐原燃料及爐頂裝料布料設(shè)備進(jìn)行逐個(gè)排查，最后將目標(biāo)鎖定在布料溜槽出現(xiàn)異常方面。6月10日利用檢修機(jī)會(huì)驗(yàn)證了布料布料損壞的猜想，更換布料溜槽之后，隨著制度的調(diào)整，高爐爐況恢復(fù)到正常水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 滕召杰，程樹(shù)森，趙國(guó)磊.溜槽截面形狀及參數(shù)對(duì)高爐布料的影響[J].鋼鐵.2014，49（9）：37