劉廣州1，孫樹峰2
( 1． 馬鋼采購(gòu)中心; 2． 馬鋼煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)
摘 要: 通過調(diào)整、控制漏水冷卻壁、調(diào)整裝料制度、更換布料溜槽，使高爐生產(chǎn)逐步恢復(fù)正常水平，各項(xiàng)指標(biāo)逐步優(yōu)化。
關(guān)鍵詞: 高爐；失常；冷卻壁；裝料制度；溜槽；指標(biāo)
9# 高爐于 2015 年 1 月 10 日整修后開爐，有效容積為 420 m3，開爐以后爐況穩(wěn)定順行，2017 年 4 月份開始高爐出現(xiàn)崩滑料、管道氣流等現(xiàn)象，壓量關(guān)系不適應(yīng)，產(chǎn)量下降，且爐頂成像模糊不清，邊緣無氣。初期采取了退負(fù)荷、控冶強(qiáng)、調(diào)裝料制度等一系列措施，但效果并不理想，高爐順行狀況沒有得到改善，隨后立即組織技術(shù)力量分析原因并采取措施進(jìn)行調(diào)整。7 月后期，高爐逐步趨于穩(wěn)定，可操作性變強(qiáng)，各項(xiàng)指標(biāo)也逐步好轉(zhuǎn)，8 月 16 日計(jì)劃?rùn)z修更換了布料溜槽邊緣氣流逐步顯現(xiàn)，爐況更加穩(wěn)定，8 月下旬高爐利用系數(shù)基本達(dá)到了 4 月份前水平。
1 失常經(jīng)過及原因分析
1． 1 失常經(jīng)過
4 月 5 日白班風(fēng)量大、壓力低，管道氣流明顯且出現(xiàn)連續(xù)崩滑料，高爐采取減風(fēng)降壓，加組合料恢復(fù)爐況，雖然風(fēng)量能恢復(fù)至1320 － 1350 m3/min，但爐況穩(wěn)定性較差。13 日 18∶ 00 高爐出現(xiàn)較大管道，爐頂溫度上升較快，風(fēng)量、壓力波動(dòng)大，出現(xiàn)懸料。14 日 3∶ 50 休風(fēng)堵風(fēng)口，至此爐況失常( 見圖 1) 。經(jīng)過半個(gè)月的調(diào)整，4 月下旬爐況趨于穩(wěn)定，但由于焦炭負(fù)荷逐步加重，加風(fēng)、富氧節(jié)奏較快，5 月 1 日爐況出現(xiàn)了更大波動(dòng)，頻繁出現(xiàn) 3． 2 m以上的塌料，伴隨爐溫急劇下行、風(fēng)口掛渣、嚴(yán)重的時(shí)候風(fēng)口涌渣、料面偏尺嚴(yán)重［1］，慢風(fēng)次數(shù)逐漸增多，爐況難以控制，甚至失控。
1． 2 原因分析
1． 2． 1 邊緣氣流減弱
9#高爐日常操作中一直以中心氣流為主，兼顧邊緣氣流為原則，順行狀況很好，很少有崩滑料現(xiàn)象。進(jìn)入 2017 年燒結(jié)礦質(zhì)量下降且含粉升高，邊緣自動(dòng)加重，2017 年 3 月 22 日檢修更換布料溜槽后，邊緣氣流逐步消失，雖然對(duì)布料模式進(jìn)行了調(diào)整，但沒有取到預(yù)期效果。
1． 2． 2 原燃料質(zhì)量變差
燒結(jié)礦變化原 10#、11#高爐相繼永久性停爐，原燃料結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化，對(duì)高爐影響很大。燒結(jié)生產(chǎn)由原來的“兩機(jī)對(duì)三爐”模式改為“一機(jī)對(duì)兩爐”模式，且出現(xiàn)了很多困難，燒結(jié)礦質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，高爐槽下返粉升高( 見圖 2) 。另外 9#高爐槽下使用的是小礦篩，只能篩掉小部分礦粉，篩分效果差，導(dǎo)致入爐粉末比其它高爐要多。
焦炭含粉升高
進(jìn)入 4 月份濟(jì)源直供焦含粉偏高，并呈上升趨勢(shì)( 見圖 3) ，在邊緣氣流弱、爐況不順的情況下使得邊緣進(jìn)一步加重，爐況急劇惡化。
1． 2． 3 熱制度發(fā)生變化
熱制度直接反映了爐缸工作熱狀態(tài)，冶煉過程中控制充足而穩(wěn)定的爐溫，是保證高爐順行的基本前提［2］。3 月 16 日 15#熱風(fēng)爐投用，風(fēng)溫上升50℃，焦碳負(fù)荷加重，風(fēng)溫升高后風(fēng)速?gòu)?285 m /s 提高到 295 m /s，鼓風(fēng)動(dòng)能提高，中心氣流發(fā)展，導(dǎo)致邊緣氣流加重，并且四座熱風(fēng)爐風(fēng)溫水平差距較大，造成實(shí)際風(fēng)速、鼓風(fēng)動(dòng)能、爐溫波動(dòng)大。
1． 2． 4 高爐冷卻壁漏水增加
到 2017 年 3 月份，高爐已確認(rèn)爐腹、爐腰熱面 7 塊冷卻壁漏水，3 月 22 日計(jì)劃?rùn)z修雖然對(duì)漏水冷卻壁進(jìn)行了處理，但未能徹底消除影響，檢修后陸續(xù)又查出 4 塊冷卻壁漏水，且都集中在爐腹、爐腰部位( 見圖 4) 。爐況波動(dòng)、崩滑料多等多種因素導(dǎo)致了下部粘結(jié)逐步加重，給爐況的處理增加了難度。
2 高爐采取的措施
4 月 18 日開始采用 1C347 + 5C323305O288 布料模式，并使用螢石、錳礦洗爐，逐步恢復(fù)風(fēng)量至1330 m3/min，4 月下旬爐況基本穩(wěn)定，4 月 24 日起逐步改( 1K + 5P) 為( 1K + 10P) ，并于 28 日去空焦，改為正常料制。但由于恢復(fù)節(jié)奏較快，5 月 1日開始爐況出現(xiàn)大的波動(dòng)，爐況難以控制，公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，立即組織召開 9#高爐爐況恢復(fù)專題會(huì)，統(tǒng)一操作思想。
2． 1 上部調(diào)節(jié)
搭建好礦、焦平臺(tái)，穩(wěn)定好煤氣流分布，采用1C347 + 5C323304O302285 抽焦補(bǔ)礦的布料模式，穩(wěn)定料制。
2． 2 下部調(diào)節(jié):
2． 2． 1 穩(wěn)定風(fēng)量 第一步將風(fēng)量穩(wěn)定在1250 m3/min，高爐操作以不塌料為基準(zhǔn)。
3． 2． 2 提高爐缸溫度 風(fēng)口 T 理≥2100℃，［Si］= 0． 60% － 1． 00% ( ≮0． 50% ) ，鐵水溫度控制在1440 ℃ － 1490 ℃范圍，［S］= 0． 015% － 0． 030% 。
2． 3 加大控水力度
進(jìn)一步控制漏水冷卻壁的進(jìn)水量，6 月 26 日檢修徹底悶死漏水的 11 塊冷卻壁，另外對(duì)熱一、熱二的環(huán)管閥門進(jìn)行控制，減少冷卻水量，降低爐腹、爐腰及爐身下部的冷卻強(qiáng)度。同時(shí)恢復(fù)了爐腹、爐腰在線水溫差監(jiān)控系統(tǒng)，而且選擇了爐身下部 11個(gè)點(diǎn)進(jìn)行人工測(cè)量水溫差，跟蹤爐墻處理的效果。
2． 4 嚴(yán)格把控冶煉進(jìn)程
通過穩(wěn)定的料制、風(fēng)量、熱制度從 6 月 1 日起到 6 月中旬，爐況逐漸穩(wěn)定，崩滑料減少，爐況可操作性變強(qiáng)，利用系數(shù)中下旬穩(wěn)定在 2． 75 t /( d． m3) 左右，但仍有崩滑料現(xiàn)象。7 月份開始爆料模式調(diào)整上礦焦開始向內(nèi)移，并且一步一個(gè)臺(tái)階，小幅緩慢向內(nèi)移，至 8 月 2 日布料模式穩(wěn)定在 1C347 +5C323304 O28426． 54，經(jīng)過調(diào)整，高爐逐步趨于穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)，無崩滑料現(xiàn)象發(fā)生，風(fēng)量也逐步恢復(fù)到 4 月份以前的水平，利用系數(shù)也逐步提高，8月上旬穩(wěn)定在 2． 85 t /( d． m3 ) 左右，中旬達(dá)到 2． 90t /( d． m3) 左右。
2． 5 更換布料溜槽
8 月 16 日計(jì)劃?rùn)z修更換了布料溜槽，舊的溜槽存在很大問題，前面第一段襯板翹起近 11 cm( 見圖 5) ，這也是造成邊緣氣流偏重的直接原因，更換新溜槽復(fù)風(fēng)后 16 個(gè)小時(shí)左右，布料模式和檢修前一樣，邊緣氣流慢慢出來，檢修后兩天高爐利用系數(shù)已恢復(fù)到檢修前水平，8 月底利用系數(shù)達(dá)到4 月份前 3． 10 t /( d． m3) 水平。
3 效果
通過一系列措施的調(diào)整，爐況逐步轉(zhuǎn)好，各項(xiàng)參數(shù)逐步恢復(fù)正常水平。利用系數(shù)達(dá)到 3． 0t /( d．m3) 以上，綜合焦比逐步達(dá)到 540 kg /t． Fe，圖 6 為高爐處理前后指標(biāo)對(duì)比。
4 結(jié)語
9#高爐這次爐況失常事故損失慘重，教訓(xùn)深刻。在生產(chǎn)上，要加強(qiáng)對(duì)原燃料質(zhì)量管理，另外要提高高爐操作者對(duì)所用原燃料質(zhì)量變化的判斷能力，更重要的是要抓住初期處理爐況的關(guān)鍵期，避免事故擴(kuò)大化。
參考文獻(xiàn)
［1］ 王筱留． 高爐生產(chǎn)知識(shí)問答［M］． 北京: 冶金工業(yè)出版社，2005
［2］ 周傳典． 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)［M］． 北京: 冶金工業(yè)出版社，2003