德龙钢铁2号高炉炉况失常处理

王京彬  刘燕军  王艾军  李丽红

（德龙钢铁有限公司炼铁厂）

摘  要：对德龙钢铁2号高炉炉况失常原因进行认真分析，通过采用改善焦炭质量、调整造渣制度和装料制度，堵风口，循环加焦，局部控制温差等措施最终消除了不良炉况。

关键词：炉况失常；原因；处理

1概述

德龙钢铁2号高炉为响应国家环保限产政策， 2017年12月1停炉，于2018年1月14日开炉，开炉后近三个月炉况顺行，各项指标较好。2018年4月下旬开始出现风量萎缩，顶温升高，炉缸中心温度下降明显，并频繁出现烧套现象，4月30日高炉探尺走势变差，出现小滑尺，炉温下滑，物理热不足仅为1400℃，当日21:00出现气流局部发展，至此炉况失常形成。此后炉况处理过程艰难，历时一个多月，损失较大。现对此次炉况失常的原因、处理过程中的经验教训进行分析总结和反思，以指导今后生产操作，杜绝类似失常事故的发生。

2炉况失常前回顾

2.1风量逐步下降，顶温升高，煤气利用率明显降低。

图1

图2

图3

从图中可以看出，风量一直在萎缩，由月初的2090m³/min下降为2010m³/min，下降了80m³/min。顶温由月初的平均105℃上升到月底平均190℃，上升了85℃。同时，煤气利用率由月初的43%下降到37%,下降了6%。

2.2 炉缸中心温度变化

图4

从图中可以看出，整个4月份的炉缸侧壁中心温度一直处于下降趋势，从月初的365℃下降到322℃，下降了43℃。

2.3 南北出铁情况

表1

统计了4月15日-4月25日南北铁量，从表中可以看出，南场一直多出铁，并且后期南北铁量差越来越大。

2.4 风口套烧损情况

表2

   4月份共计4次休风更换烧损风口套，其中4月9号为计划检修，4月29号计划更换2号风口小套时，1号3号风口在减风过程中造成烧蚀，被迫更换。并且所有烧损风口套都位于高炉北半部。

综上所述，高炉无论从操作参数变化、炉缸温度变化，还是从出铁情况以及风口套损坏情况，都可以判定炉况出现了异常。

3 炉况失常原因：

3.1 焦炭反应后强度差，大中型高炉一般要求入炉焦炭反应后强度不低于60%。

表3

3.2 烧结矿低温还原粉化指数（+3.15）偏低：

工艺要求：烧结矿低温还原粉化指数+3.15≥68%，而实际平均仅为63%。

图5

3.3 渣系不合理：

为了降低成本，高铝料配用较多，导致渣中Al2O3偏高，正常生产要求渣中MgO≥10%，渣中Al2O3≤17%二元碱度≤1.25，适宜的MgO/Al2O3应该在0.60±0.05。

表4

3.4  高炉无计划休风次数多

炉况失常前，1次检修及3次无计划休风，导致高炉慢风时间较长，料柱透气性变差，进一步恶化了炉况。

4  处理方法

4.1循环加焦

本次炉况波动主要分为三个阶段，第一阶段4月29号-5月3号，共计加焦67车。第二阶段5月10号-5月14号共计加焦78车。第三阶段6月1号-6月16号，共计加焦126车。总结前两次加焦经验，每次焦炭过完之后，都会出现高炉大凉现象，在第三阶段处理过程中开始加循环焦，第一组焦炭到炉身中部后开始加第二组，有效地减少了焦炭进入炉缸热量损失，保证了渣铁充足的物理热，为进一步清洗炉缸奠定了基础。

4.2 堵风口

4月29号休风换套后，堵1、2、3、8、16、17号风口，但是在开风口过程中，急于求成，开风口速度过快，在炉缸堆积还未得到有效处理的情况下，风口已开全，导致炉况5月10号出现了反复。在6月份炉况恢复中，6月6号休风堵2、4、6、8、11、13、15、17号风口，保证风压在200kpa左右，风量在1000m3/min时，风速可以到240m3/min以上，以保证足够的鼓风动能吹透中心，活跃炉缸。并且在开风口过程中，严格计算风速，并依据炉缸中心温度变化及渣铁温度进行下一步操作。

4.3调整造渣制度，配加锰矿、萤石洗炉

炉缸发生冻结事故以后，处理机理就是尽快将炉缸内凉渣凉铁排放出来。为了保证渣铁良好的流动性，除了补加足够的焦炭以外，国内普遍采用的方法就是加锰矿和萤石洗炉。因为锰矿的洗炉效果优于萤石，锰矿中的金属锰部分进入铁水，降低铁水黏度，另一部分进入炉渣，降低炉渣黏度。特别是含锰铁水能穿过炉芯带，使滞留其中的渣铁被稀释，而萤石仅能稀释炉渣，对铁水没有直接作用，含有caF₂的炉渣一般浮在铁水表面，不可能穿透炉芯带下部，其稀释作用不如MnO,所以我们在处理过程中配加锰矿量相对多一些，但是萤石对严重炉缸堆积时的处理作用不可忽视。同时在处理炉缸冻结时，炉渣二元碱度一般不超过1.1。

表5

从表中可以看出，一二阶段的炉渣预测碱度不是太高，但实际化验碱度均超过了1.1所以总结前两次经验，第三阶段的炉渣碱度直接按0.95-1.05预测，实际炉渣碱度均未超过1.10。并且在第三阶段增加了萤石和锰矿的配用量，持续的时间也比较长，一直到6月16号才停，保证炉缸得到充分的冲洗。

4.4水温差控制

高炉水温差的控制在高炉整个冶炼进程中作用不可忽视。合理的水温差不但使冷却设备寿命延长，还能保证炉况长期稳定顺行。水温差控制过低，会造成炉墙结厚，炉况顺行变差。水温差控制过高，不利于形成渣皮，一旦渣皮脱落，很容易烧坏冷却设备，正常情况下，2号高炉炉腹炉身水温差控制5-6℃。

因为在集中循环焦加入过程中，炉衬侧壁温度会出现大幅度波动，这就大大降低了焦炭热洗炉缸的效果，不能有效地保证炉缸的热量，所以在处理过程中将炉身中部，炉腹的水温差由原来的5-6℃降为2-3℃控制，保证渣皮的稳定，从而减少炉缸的热量损失。

4.5调整装料制度

对于1000m³以上中大型高炉，装料制度的选择对炉况顺行起着至关重要的作用。尤其高炉热风压力大于300kpa,冷风流量大于2000m^3/min时，分装料制比同装更利于高炉稳定，操作起来比较灵活。

表6

从表中可以看出，炉况失常以前包括失常的前两个阶段，料制一直是同装加分装，第三阶段开始，料制变为全分装。因为在前两个阶段炉况恢复过程中，炉顶经常出现翻料现象，并且使用同装扇形布料时，效果一直不好，所以在第三阶段将料制变为分装，并且第三阶段料制调整方向上由疏松边缘逐步向疏松中心靠拢，最终炉况开始逐步好转。装料制度的调整在本次炉况恢复过程中起着至关重要的作用。

4.6改善焦炭质量

焦炭质量恶化，反应后强度下降，或者碱金属含量高，都会使炉内料柱透气性变差，风量风压关系失常，引起崩料，悬料，管道等炉况事故，如果处理不当，严重时可能发展成炉缸冻结。下表为5月下旬以后进厂焦炭反应后强度：

表7

从5月下旬开始，进厂焦炭的反应后强度全部达到60%以上。

5 结语

（1）在高炉日常操作中，要及时关注原燃料成分变化，尤其焦炭的反应后强度以及烧结矿低温还原粉化指数（+3.15）发生较大波动时，高炉要在操作上及时果断作出调整，保证炉况顺行，同时上报厂部及时调整原燃料。

（2）在处理炉缸失常时，要保证循环焦的加入量，原则上宁热不凉，保证炉缸有充足的热量。

（3）无论从装料制度上还是送风制度上，尽快发展中心气流，可以采取堵风口，缩小风口面积等措施。

（4）造渣制度要控制低碱度，并且循环配加萤石，锰矿涮洗炉缸，尽快排出炉缸粘结物。

（5）为了防止在处理炉缸过程中，渣皮频繁脱落，水温差控制较正常下调1-2℃，稳定渣皮，减少炉缸热量的损失。

(6）高炉操作者在日常高炉操作中，应及时关注高炉各参数的变化，任何参数出现异常，都是高炉不正常的表现，发现早，尽快处理，可以将损失将至最低。同时也能反映一名高炉操作者水平的高低。

参考文献

[1] 刘云彩. 高炉布料规律．北京:冶金工业出版社，2006。

[2] 周传典,高炉炼铁生产技术手册。北京:冶金工业出版社，2002。