武靖喆
（河鋼集團(tuán)宣鋼公司）
摘要：針對宣鋼2號高爐爐役后期風(fēng)溫低、冷卻設(shè)備漏水、爐缸溫度升高、原燃料質(zhì)量下降等諸多不利影響，工藝組不斷尋求合理的操作制度，通過強(qiáng)化原燃料質(zhì)量管理、調(diào)整風(fēng)口長度、優(yōu)化上部裝料制度等措施，實(shí)現(xiàn)了高爐爐役后期的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和高爐長壽。
關(guān)鍵詞：爐役后期；操作制度；高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)；風(fēng)口長度
0 概況
宣鋼2號高爐設(shè)計(jì)爐容為2500m3 ，采用并罐無鐘爐頂，皮帶上料，配套3座改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，30個風(fēng)口，3個鐵口，干法除塵。 2010 年9 月18日投產(chǎn)，至今已生產(chǎn) 7年9 個月。 2016 年起出現(xiàn)冷卻壁水管破損，爐缸鐵口區(qū)域溫度升高，熱風(fēng)爐格子磚渣化等諸多爐役后期易出現(xiàn)缺陷，嚴(yán)重地影響了 2號高爐產(chǎn)量提高和技經(jīng)指標(biāo)優(yōu)化。
針對上述問題，主要通過加強(qiáng)原燃料管理，穩(wěn)定原燃料質(zhì)量；更換長風(fēng)口，應(yīng)對風(fēng)溫水平低，中心氣流不足；上部采用控制邊緣的裝料制度，穩(wěn)定煤氣流分布；適當(dāng)提高富氧率和頂壓；定期爐體灌漿等措施，實(shí)現(xiàn)了高爐爐役后期的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，同時為高爐長壽創(chuàng)造了條件。 高爐近期的技經(jīng)指標(biāo)見表1。
1 技術(shù)措施
1.1 加強(qiáng)原燃料管理
“三分操作，七分原料”［1］ 足以見得優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的原燃料質(zhì)量對高爐產(chǎn)量提高及技經(jīng)指標(biāo)改善起主導(dǎo)作用。通過優(yōu)化配礦，減少變料頻次，燒結(jié)礦質(zhì)量得到大幅提升。 通過逐步降低燒結(jié)礦中 SiO2和 MgO入爐品位逐步由 57.0％提高至57.5％；同時穩(wěn)定FeO控制，這樣既保證了燒結(jié)礦的強(qiáng)度又提高了燒結(jié)礦的還原度。 燒結(jié)礦的主要參數(shù)見表2。
受環(huán)保及產(chǎn)能限制，焦化拆除了 3＃ 、4＃焦?fàn)t，焦?fàn)t由 6座變?yōu)?座。 因此，要提高外購焦比例，外購焦比例由 30％提高至 40％以上。 由于外購焦比例高，外購焦質(zhì)量的穩(wěn)定與否直接影響高爐煤氣氣流穩(wěn)定及技經(jīng)指標(biāo)的提高。 針對外購比例高，供戶雜的特點(diǎn)，專門成立了煤、焦檢驗(yàn)組，負(fù)責(zé)對入爐的各類焦炭質(zhì)量把關(guān)，一旦發(fā)現(xiàn)不達(dá)標(biāo)，立即停止該供戶的焦炭入廠。 同時，生產(chǎn)科抽調(diào)副科長主管焦炭接卸、現(xiàn)場堆存、上倉工作，最大限度保證入爐焦炭的穩(wěn)定性。 具體入爐結(jié)構(gòu)和焦炭工業(yè)分析分別見表3、表 4。
1.2 操作制度調(diào)整
1.2.1 裝料制度
由于熱風(fēng)爐格子磚出現(xiàn)渣化，吃煤氣能力明顯降低，風(fēng)溫一度不足1000 ℃ ，造成鼓風(fēng)動能嚴(yán)重不足，中心氣流不暢，邊緣易發(fā)展。 加之冷卻壁破損嚴(yán)重，截至到 2018年 5月累計(jì)8塊冷卻壁11根水管漏水短封，操作爐型缺陷嚴(yán)重。 為此，2 號高爐積極摸索上部裝料制度，逐步加重邊緣礦焦負(fù)荷，減輕中心負(fù)荷，以達(dá)到發(fā)展中心，控制邊緣氣流，實(shí)現(xiàn)煤氣流分布合理的目的。 實(shí)際運(yùn)用中效果顯著，煤氣流分布得到合理的控制。 制度調(diào)整過程邊緣負(fù)荷與中心負(fù)荷變化如圖1所示。
1.2.2 送風(fēng)制度
送風(fēng)制度決定著煤氣流的初始分布，同時影響軟熔帶形狀和位置。 因此，送風(fēng)制度合理與否對煤氣流分布至關(guān)重要。 至 2018 年 5月 2＃高爐累計(jì)生產(chǎn)接近8年，且期間無中修。 針對風(fēng)溫嚴(yán)重不足，冷卻壁漏水水管不斷增多，爐缸鐵口區(qū)域溫度升高等諸多影響，煤氣流長期下部中心吹不透，邊緣易發(fā)展的客觀情況，我們通過加長風(fēng)口長度，2017 年 11月利用定修將6個原有長585mm的風(fēng)口更換為615mm，煤氣流分布趨于穩(wěn)定，中心氣流得到改善。于是逐步將剩余 585mm 風(fēng)口全部更換為 615mm，中心氣流進(jìn)一步增強(qiáng)。 從根本上保證吹透中心。 九段、十段散料層溫度及熱負(fù)荷如圖2 所示。
1.2.3 熱制度及造渣制度
爐役后期冷卻壁破損、設(shè)備老化等問題凸顯，所以熱制度和造渣制度的穩(wěn)定尤為重要。 首先要求熱制度控制水平提高，通過接班綜合分析上班操作，班中勤看風(fēng)口及渣鐵樣，穩(wěn)定燃料比及綜合冶強(qiáng)控制，交班給下班建議，達(dá)到了三班的統(tǒng)一操作，最大限度的穩(wěn)定了熱制度。 同時結(jié)合爐役后期的特點(diǎn)，適當(dāng)提高爐渣二元堿度至 1.22 ～ 1.25 倍，保證氧化鎂含量控制在8％左右，這樣即保證了爐渣對熱制度的貢獻(xiàn)，同時又保證了爐渣的流動性和脫硫能力。
1.2.4 強(qiáng)化爐前出鐵管理
隨著爐齡的延長和冶煉強(qiáng)度的提高，爐前出鐵維護(hù)難度越來越大。 通過增加鐵口深度，逐步由原來的2.8～3.2 m 調(diào)整為3.0 ～ 3.3m；改善炮泥質(zhì)量，減少燒鐵口和堵口擠泥保證鐵口孔道的完整性。 同時根據(jù)不同時期的生成鐵量來調(diào)整鉆頭直徑和鐵次間隔，逐步將出鐵爐次控制在（14±1）爐／ 天，既滿足了生產(chǎn)需要，又保證了鐵口維護(hù)穩(wěn)定。
2 設(shè)備管理
2＃爐共計(jì) 14段冷卻壁，其中 1 ～ 4 段為球墨鑄鐵，5～8 段為銅冷卻壁，9段、10段為加裝蛇形管的鑄鐵冷卻壁，11～14 段為鑲磚冷卻壁。 自 2016年開始陸續(xù)出現(xiàn)冷卻壁燒損漏水現(xiàn)象。 截至到 2018 年5月，累計(jì)發(fā)現(xiàn)漏水冷板 8塊共 11根水管，均出現(xiàn)在爐身9 段、10段，即銅冷卻壁上部的鑄鐵冷卻壁位置。 現(xiàn)均已短封處理，即將漏水水管的進(jìn)水管與上一段相應(yīng)位置的水管的進(jìn)水管相連，然后將漏水水管中間堵耐火泥，進(jìn)出水管打盲板封死。 漏水水管統(tǒng)計(jì)見表5。
2016 年始，隨著原燃料質(zhì)量變差，渣比升高，炮泥質(zhì)量不穩(wěn)定，以及強(qiáng)化冶煉的持續(xù)開展，三個鐵口區(qū)域爐缸碳磚溫度不同程度的升高并超出預(yù)警值，最高達(dá)到 678 ℃ 。 嚴(yán)重地影響了高爐長壽以及提產(chǎn)、降耗工作。
針對此現(xiàn)狀，作業(yè)區(qū)制定了相應(yīng)的管理辦法和防事故預(yù)案，利用定修機(jī)會對爐體、爐缸薄弱部位進(jìn)行灌漿，做到“每修必灌漿”，最大限度地保持高爐的整體性。
細(xì)化看水組工作內(nèi)容，細(xì)化各部位的檢查內(nèi)容。 每班不少于 3 次對水系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，第一時間采取措施處理，嚴(yán)防隱患發(fā)展。 同時，看水組長帶隊(duì)每天至少一次不定期對全系統(tǒng)進(jìn)行排查，力求 最早發(fā)現(xiàn)，提前預(yù)防，消除隱患。 對重點(diǎn)部位重點(diǎn)處理，例如針對九段 2＃ 、3＃冷板之前壞水管多的情況，加裝爐體外噴水，加裝測溫點(diǎn)，檢測爐皮溫度變化，同時增加攝像頭監(jiān)控。 這樣即保證了安全，又保證了對薄弱環(huán)節(jié)的監(jiān)控?zé)o死角。
爐前更換炮泥廠家，改善炮泥質(zhì)量，強(qiáng)化出鐵管理，將鐵口深度下限由2.8m 提高至 3.0m，同時加大淺鐵口的考核力度，從根源上消除淺鐵口。
爐內(nèi)通過階段性提高鈦負(fù)荷至 8kg ／ t，同時提高爐溫、堿度控制，降低生鐵含硫，保證物理熱控制在1490 ℃以上。 兼顧護(hù)爐與順行，即保證了爐缸溫度受控，又保持了爐況穩(wěn)定順行和技經(jīng)指標(biāo)的優(yōu)化。
3 結(jié)語
宣鋼2號高爐針對爐役后期設(shè)備老化，熱風(fēng)爐格子磚渣化，風(fēng)溫嚴(yán)重不足，冷卻壁破損等一系列問題，制定了行之有效的辦法。 通過穩(wěn)定原燃料結(jié)構(gòu)， 加長風(fēng)口，調(diào)整上下部制度等辦法實(shí)現(xiàn)了爐役后期的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。 同時，利用爐體灌漿，加強(qiáng)鐵口維護(hù)，細(xì)化看水組工作，實(shí)現(xiàn)了爐體安全穩(wěn)定運(yùn)行，為爐役后期的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供了設(shè)備保障。
4 參考文獻(xiàn)
［1］ 周傳典．高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊［M］．北京：冶金工業(yè)出版社， 2008：321．