酒钢1000m3高炉炉缸水温差治理

摘  要  进入2007年以后，酒钢1000m3高炉由于炉缸侧壁局部冷却壁水温差升高，热流强度最高达到94000KJ/m2•h，影响到高炉的安全生产，通过增加加压泵、缩小进风面积、提高生铁含钛、减少出铁次数等多种护炉措施，实现了全开风口作业，护炉取得较好效果，确保了酒钢1000m3高炉的安全生产。

关键词  高炉  炉缸  水温差   治理

1  前言

酒钢1000m3高炉2000年10月投产，设计炉龄8年，由于炉身冷却壁大量破损、炉皮开裂，2007年4月进行一次年修，至2013年3月6日停炉大修，累计运行12年零5个月，超期服役4年5个月，单位炉容产铁10695.2t/m3。

2号高炉采用自焙炭块-棕刚玉陶瓷杯结构，工业水冷却。炉缸设计有五段冷却壁，铁口设置在三段冷却壁部位，渣口设置在四段冷却壁中部。随着炉役延长及冶炼强度的提高，炉缸侵蚀加剧，2007年2月，炉缸2-28#、2-29#冷却壁热流强度最高达到94000KJ/m2•h，被迫长期堵其上方14#、15#风口并采取一系列护炉措施，逐步得以控制（见表1），2008年11月实现全开风口作业，安全生产至停炉大修。

2  采取的护炉措施

2.1  提高精料水平

采用高碱度烧结矿60%+球团矿（哈球15%+混合钛球15%+高钛球8%）38%+块矿2%的炉料结构，加强槽下筛分管理，2007年以后，入炉品位控制在52.8%以上。

2.2  合理进行上下部调剂

上部装料制度调整以“打开中心，抑制边缘气流”为主导思想，下部送风制度以确保足够的鼓风动能，将2-28#、2-29#、2-30#、2-31#、3-33#冷却壁对应的14#、15#、16#风口均由φ110×500mm改为φ100×520mm风口、18#风口由φ120×500mm改为φ110×500mm的小风口、长风口，进风面积由0.195m2逐步缩小至0.180m2，确保鼓风动能达到80kJ/s以上，活跃炉缸，减少渣铁环流对冷却壁的侵蚀，实现了全开分口作业，也使高炉在长期高钛的情况下保持了长期稳定顺行，2009年入炉焦比达到历史最好水平。

2.3  长期坚持高钛冶炼

坚持长期加入钒钛矿是确保炉缸冷却壁热流强度稳定的重要保证。在2007年炉缸2-28#、2-29#冷却壁热流强度超标期间，生铁含钛长期控制在0.180%～0.20%，随着炉缸侧壁水温差的降低，生铁含钛逐步降至0.090%～0.120%，炉渣中（TiO2）为控制不超过2%。停炉后拆除炉缸炭砖时，发现在南北铁口下方1.2m的区域生成了厚度约为0.6～0.8m，高度为0.5m（在该高度环状带的其它部位，生成了厚度约为0.4～0.2m），含量达59.58%的金黄色氮化钛。说明坚持长期配加钒钛矿是治本之举。

2.4  运用局部灌浆技术

利用检修的机会在炉门区域3-33#及炉缸2-30#、2-31#上方区域开孔灌浆（无水碳素泥浆），通过灌浆，填补了冷却壁与炉壳，冷却壁与碳砖之间的煤气通道。

2.5  加强炉缸水温差超标部位的监控

2.5.1  建立水温差在线监测系统。

2号高炉在进入炉缸特护生产之前，炉缸侵蚀模型显示2-29#、2-30#区域炭砖厚度仅剩余264mm，2013年3月停炉后实测该处炭砖厚度为240mm，基本与炉缸侵蚀模型显示相符。

2.5.2  改造2-30#、2-31#、3-33#冷却壁的供水系统，对这些区域采用新水通过加压泵单独供水。同时规定热流强度达到40000 kJ/m2•h为警戒值，50000kJ/m2•h为休风凉炉值，并制定了详细的应急措施及汇报制度。

2.5.3  为了能够更加及时准确地监控炉缸侧壁侵蚀情况，利用高炉检修机会，在南、北铁口及2-28#、2-29#、2-30#区域埋设7支热电偶，将热电偶插在两块冷却壁接缝至冷却壁热面位置，并建立监控记录台账，铁口区域热电偶温度30～34℃，2-28#、2-29#、2-30#区域热电偶温度50～62℃。

2.6  加强炉身冷却设备管理

控制炉身冷却壁破损，减少漏水，实现了炉身冷却设备安全运行。一方面是加强炉况调剂管理，重点是坚持打开中心、抑制边缘的装料制度；另一方面加强水系统管理，严禁擅自闭水；三是利用检修的机会安装铜冷却柱及更换开裂炉皮，恢复冷却功能。

2.7  强炉前出铁组织

炉缸侵蚀最为严重的部位是铁口区域，为了维护好铁口，对炉前指标制定了严格的标准：铁口深度≮2.4m，打泥时间调整每次±1秒钟，打泥压力控制在14～18MPa，出铁间隔时间≯30±5分钟，班铁次≯5次铁，全风堵口率100%，铁量差≯3%，并建立健全了相应的考核机制。

2.8  注炉底中心温度的变化

炉缸侧壁温度和炉底中心温度关系密切，控制适宜的炉底中心温度，过高或过低都有可能出现炉缸不活，2号高炉炉役后期炉底中心温度保持在155～165℃时，炉况稳定性较好。

3  水温差治理效果

通过一系列水温差治理措施的实施，保证了从发现炉缸冷却壁水温差升高到2013年3月高炉停炉期间的安全生产，2006年至停炉前各年度主要技术经济指标见表3。

但由于局部长期采用小长风口，炉型不规则，2012年以来边缘管道较为频繁，炉况调整难度大，指标劣化明显。

4  结论

（1）采用钒钛矿护炉，生铁钛达到0.150%以上才有明显的效果。

（2）高钛冶炼要有合适的下部送风制度相匹配，在调整钛负荷时同时要对下部送风制度进行调整，防止炉缸堆积。

（3）高炉日常操作要控制适宜的炉底中心温度，过高或过低都有可能出现炉缸不活。

（4）稳定是高炉最好的护炉手段，日常调整必须以打开中心、活跃炉缸为目标，减少铁水环流对炉缸侧壁的冲刷。