劉文明   劉建民

（首鋼集團(tuán)通鋼公司煉鐵事業(yè)部）

摘要：首鋼通鋼二號高爐對爐墻結(jié)厚的原因及處理過程進(jìn)行了總結(jié)分析。通過采取分段集中加焦，待加焦炭進(jìn)入渣帶，保證爐頂設(shè)施安全的情況下，加大風(fēng)量的方法，利用煤氣流沖刷爐墻的方式，處理了爐墻結(jié)厚。然后通過裝料制度優(yōu)化，穩(wěn)定了操作爐型，高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)得到大幅改善。

關(guān)鍵詞：高爐爐型；爐身結(jié)厚；Zn負(fù)荷；設(shè)備故障

1 概述

通鋼2號高爐設(shè)計有效爐容2680m³，在進(jìn)入2020年1月份以來，由于原料鋅負(fù)荷超標(biāo)、頻繁的設(shè)備故障造成低料線影響，5-14段壁體溫度比照正常下降20℃以上，2號高爐爐況波動較大，其中主要的影響因素就是操作爐型控制不穩(wěn)定，爐身渣皮結(jié)厚，通過日常噸焦耗風(fēng)量計算，整體爐容變小500m³水平，高爐風(fēng)量隨之萎縮，高爐各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均大幅降低。雖然通過各種處理結(jié)厚方式方法，效果差，處理效果并不顯著，爐身結(jié)厚已經(jīng)成為當(dāng)前影響高爐穩(wěn)定順行的最大障礙。面對這一現(xiàn)狀，通過分析結(jié)厚原因，采取有針對性的操作方針，直到2021年1月5日，事業(yè)部制訂詳細(xì)的渣皮處理方案,徹底地消除了爐墻結(jié)厚,并通過一系列后續(xù)調(diào)整，不僅保證了穩(wěn)定的操作爐型，高爐各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也達(dá)到較好的水平，也為以后處理爐墻結(jié)厚積累了相關(guān)經(jīng)驗。

2  爐身結(jié)厚原因分析

2.1高爐入爐原燃料堿負(fù)荷、Zn負(fù)荷高

2020年以來，進(jìn)口礦石價格逐步上升，鋼鐵企業(yè)利潤日益降低。為了降低煉鐵成本，通鋼煉鐵系統(tǒng)加大了低價礦、低品位礦的使用量，造成燒結(jié)成分波動較大，堿負(fù)荷、Zn負(fù)荷處于較高水平。

燒結(jié)礦堿負(fù)荷變化趨勢圖

燒結(jié)礦鋅負(fù)荷變化趨勢圖

球團(tuán)礦堿金屬及鋅含量

球團(tuán)礦堿負(fù)荷變化趨勢圖

球團(tuán)礦鋅負(fù)荷變化趨勢圖

高爐堿負(fù)荷和鋅負(fù)荷

高爐堿負(fù)荷變化趨勢圖

高爐鋅負(fù)荷變化趨勢圖

從以上圖表中可以看出，高爐堿負(fù)荷、鋅負(fù)荷呈現(xiàn)較高態(tài)勢，對爐況產(chǎn)生了較大影響。

Zn熔點較低（907℃），在高爐下部高溫區(qū)還原成氣態(tài)，隨煤氣流上升到高爐中上部爐墻低溫區(qū)凝結(jié)，形成爐身黏結(jié)物，破壞高爐正常操作爐型，導(dǎo)致高爐崩料懸料、產(chǎn)量大幅下降、焦比大幅上升，經(jīng)濟(jì)損失巨大. 有研究指出：隨著燒結(jié)礦中 ZnO 含量的增加，RDI+3.15 和 RDI+6.3 均呈減小趨勢，而磨損指數(shù) RDI-0.5呈上升趨勢，表明隨著 ZnO 含量的增加，燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能變差。

2.2焦炭質(zhì)量不穩(wěn)定

2.2.1二號高爐所用焦炭為自產(chǎn)干熄60%+35%自產(chǎn)水熄+15%外購焦，日常生產(chǎn)中，焦炭比例變化頻繁，階段性冷、熱強(qiáng)度波動大，如下表：

2.3 高爐操作制度不完善、 中心布焦環(huán)數(shù)不合理

2#高爐是采用中心加焦的布料模式，這一布料模式最大的優(yōu)點在于，可以通過調(diào)整中心焦的環(huán)數(shù)來控制中心氣流的強(qiáng)弱，快速有效對爐況進(jìn)行調(diào)整。傳統(tǒng)的經(jīng)驗是，中心布焦環(huán)數(shù)多，中心氣流旺，反之亦然。在爐況穩(wěn)定、中心焦柱合理的情況下，增加中心焦環(huán)數(shù)確實可以起到提升中心氣流增加風(fēng)量的效果，并且有利于排鋅。但是在爐墻結(jié)厚、爐況惡化、風(fēng)量萎縮、風(fēng)速不足的情況下，中心焦炭不能及時熔損，進(jìn)入爐缸后影響中心透氣性、透液性，此時若是中心布焦環(huán)數(shù)太多，不但不能增強(qiáng)中心氣流，還會造成死焦柱肥大，從而造成爐缸不活，加劇爐況惡化。

2.4 高爐操作不當(dāng)

高爐經(jīng)常性出現(xiàn)尺差，最大尺差超過1米，一段時間后出現(xiàn)管道行程，高爐出現(xiàn)管道行程后，高溫煤氣未經(jīng)過充分的熱交換就達(dá)到高爐上部區(qū)域，將部分沒有還原的礦石融化，軟熔爐料將凝固，就會行程粘接，爐溫控制不得當(dāng)，經(jīng)常出現(xiàn)低硅、生鐵含硫出格，這也會引起爐渣粘稠，爐缸不活或粘結(jié)，使風(fēng)量萎縮，造成高爐結(jié)厚。特別是7段銅冷卻壁與8段鑄鐵冷卻壁相連接處，更易于粘結(jié)。

3爐身粘結(jié)處理

3.1處理方案

3.1.1預(yù)加8-10批凈焦到達(dá)8斷冷卻壁位置，負(fù)荷維持在3.57-3.6t/t，提前1小時減少中心焦比例，將焦炭布料平鋪，C⁹₂⁸₂⁷₂⁶₂⁵₂²₂↓, 礦制改為O⁹₂⁸₂⁷₂⁶₂↓，同時入爐Mn礦，保證生鐵中錳回收率在0.6-0.8%水平，意在活躍爐缸，通過人為破壞爐內(nèi)煤氣流分布，造成邊緣管道或懸料。

3.1.2在處理爐況過程中，如發(fā)生懸料，風(fēng)壓控制≤340kpa。時間盡量延長（1-2小時）。

3.1.3懸料后控制好頂溫，做好打水降溫，控制煤氣溫度，小于300℃，保證布袋入口溫度正常。

3.1.4 高爐軟水流量6000m3/h調(diào)小到4000m3/h.

3.1.5懸料時間盡可能延長1-2小時，利用集中焦的熱量對結(jié)厚的部位進(jìn)行加熱，加熱充分后再進(jìn)行坐料，利用拉風(fēng)坐料過程中的反抽力力求將爐墻粘接物拉下。如沒有懸料，利用高溫煤氣流對爐墻進(jìn)行沖刷。一般情況下，時間為12-24小時即可處理完畢。

3.1.6爐墻粘結(jié)物處理評判標(biāo)準(zhǔn)

3.1.6.1爐體水溫差≧6℃,8-10段壁體溫度50-80℃.

3.2爐墻黏結(jié)物清理下來后，需要對煤氣流進(jìn)行調(diào)整，確保渣皮不再結(jié)厚。高爐制訂了“抑制邊緣，中心排堿”的操作思路。

3.3布料制度調(diào)整

布料制度調(diào)整情況見表

3.4壁體波動效果

通過一系列調(diào)整，高爐爐況明顯好轉(zhuǎn)，高爐穩(wěn)順程度增加，風(fēng)量大幅增加。

4 結(jié)語

4.1Zn負(fù)荷高、堿負(fù)荷高是通鋼2號高爐控制合理操作爐型的最大障礙。氣態(tài)Zn在高爐中上部爐墻上凝結(jié)，堿負(fù)荷高易很容易造成爐身結(jié)厚，甚至形成頑固結(jié)瘤，嚴(yán)重影響高爐順行。

4.2通過“適當(dāng)抑制邊緣氣流，控制合理中心氣流”進(jìn)行排Zn是行之有效的。

4.3通過一系列調(diào)整，風(fēng)量、產(chǎn)量等技術(shù)指標(biāo)大幅提高，但焦比、燃料比等消耗指標(biāo)卻未見根本改善，這也是當(dāng)前和以后2號高爐迫切需要解決的問題。

4.4通過爐內(nèi)煤氣流沖刷爐墻處理爐墻結(jié)厚方式方法是可行的，為處理爐況積累了經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

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