李浩亮 

(上海梅山鋼鐵股份有限公司)

摘  要  針對梅鋼四號高爐生產現狀，結合試驗研究的結果，對鐵口孔道耐材修復、風口區域、鐵口區域耐材修復，在恢復生產后四號高爐結合修復情況，進行實際生產控制，各項指標持續優化。 

關鍵詞  大型高爐爐缸修復生產實踐

1 引言

梅鋼四號高爐于2009年5月12日投產，采用銅冷卻壁和薄爐襯技術，爐缸采用超微孔碳磚和陶瓷墊技術。4#高爐冷卻設備分布如下：爐腹下部為四層銅冷卻板，爐腹上部及爐腰為兩段長度為2米的銅冷卻壁（B1、B2），爐身下部為兩段長度為3.07米的銅冷卻壁（S1、S2），每段均設有 48 塊銅冷卻壁；爐身上部為鑄鐵冷卻壁。四號高爐從2016年6月中旬開始由于冷卻壁（4層銅冷卻壁）大量漏水進入爐缸，爐缸的局部溫度出現劇烈上升，高爐爐況變差，風口小套燒壞嚴重，高爐難以維持正常生產，于2016年9月28日停爐進行中修。中修結束后，高爐快速恢復，雖然爐缸問題持續困擾生產，但是通過努力調整和控制，近幾年指標持續改善。近三年四號高爐的各項指標見表1。

2 強化入爐原燃料管理

2.1  改善原燃料質量。

包括用料結構穩定，成分穩定，高品位低渣比，理化性能和冶金性能指標滿足高爐冶煉要求。梅鋼四號高爐燒結礦比例占83% ，其熱態性能指標中的低溫還原粉化率指標對高爐的影響較為關鍵。燒結礦低溫還原粉化性能（R D I）是指：燒結礦Fe2O3在400~600℃中還原到Fe3O4或FeO發生晶格變化體積增大，同時還存在一氧化碳的析碳反應，在這種雙重作用下鐵礦石在低溫區還原時產生裂縫，嚴重破裂、粉化。這種還原粉化性能使料柱的空隙度降低，透氣性惡化，影響高爐生產指標。四號高爐在持續關注燒結礦的理化指標情況下，同時強化篩分管理，降低入爐粉末，改善爐料透氣性和預熱還原。四號高爐入爐燒結礦指標見表2。

2.2  針對入爐原燃料的變化及時應對。

2018年9月一座7m焦爐因環保管控停產，大比例使用外購濕熄焦，最高比例達到50%。12月因國家公祭日環保管控以及一臺450m2燒結機年修，大量使用落地燒結礦，最高比例超過50%，并同步提高球團礦和塊礦比例。四號高爐以穩定順行為首要任務，精心操作，在外部條件劣化時，及時退守，調整幅度以保持高爐穩定順行為基準，同時規范用料結構調整幅度和周期管理，做到小幅度長周期過度，期間平衡好爐熱制度和爐渣堿度。

2.3  提高燒結礦篩分效果。

減少粉末入爐，日常加強對燒結質量的跟蹤檢查，落實好每班對槽下原燃料的檢查跟蹤。每天對燒結倉逐個排料，對篩下物進行目測檢查，發現篩下物有大塊，及時聯系點檢處理。一旦確定篩網跑粗，及時對篩網進行更換。每日對燒結礦篩分速率進行檢查，發現給料速率大于3000kg/min，要求槽下對篩分速率進行調整，保證燒結充分篩分，減少粉末入爐。

3 確保爐況順行

延長高爐壽命最好的方法是使高爐保持順行、穩定。順行的高爐冷卻壁很少破壞，保持順行的關鍵是保持正常的高爐內型。四號高爐爐缸局部高點熱流強度曾經高達

146000KJ/m2.h，遠高于國內同行高爐。無論從風口區狀況，還是從爐缸熱流強度、炭磚殘厚來看，四號高爐已進入爐役后期，爐缸狀態不容樂觀。但是高爐指標需要優化，產量需要維持，這就對四號高爐提出了更高的要求。

3.1  高爐指標優化與護爐工作的協調

提高四號高爐爐缸象腳位置熱流強度監測精確性，實時跟蹤炭磚侵蝕情況。根據實際的護爐情況，更改生產組織模式，目前四號高爐的日均產量基本維持在7100噸。具體護爐措施：

1）適當降低富氧率，同時長期堅持大風量活躍爐缸的指導思想。布料制度采用穩定中心氣流適當疏松邊緣的模式。

2）增大爐缸區域冷卻強度，軟水1系3臺供水泵全開，保證供水壓力不小于0.60MPa,進水溫度控制在37℃以內。

3）鐵口深度控制，側壁溫度對應鐵口保證鐵口深度3500±100mm并且穩定，使用含Ti炮泥，其他鐵口保證鐵口深度3300-3600mm。

3.2  優化用礦結構

四號高爐始終將降低鐵水成本作為重點工作，四號高爐塊礦比始終維持在17.0%-17.5%之間，2019年高爐熔劑消耗13.67kg/t。結合生產實績摸索四號高爐合適的鎂鋁比，鎂鋁比的控制范圍不能只局限于大于0.5，無論是爐渣的流動性還是爐渣的脫硫效果，都要基于一個前提，那就是保證充足的鐵水溫度和渣溫，大型高爐在這方面有先天優勢，相比小型高爐熱量消耗少，散熱少，能量利用好，這些都是保證鐵水溫度高的有效條件，是改善爐渣流動性和提高硫磺在爐渣中的分配系數最關鍵的因素。四號高爐在此基礎上，熔劑持續降低，在2020年也提出了更高的要求。

3.3  優化燃料結構

2019年四號高爐焦比為373.68kg/tFe，煤比135.32kg/tFe，燃料比為508.99kg/tFe。2020年煤比已經提升到153kg/tFe。認真執行高爐爐熱管理，用足風溫，確保校正焦比在合理范圍，實際操作燃料比在合理下限，杜絕燃料和能源浪費。加強焦炭補水分作業管理，以實際外購焦、濕熄焦水分補熱量精心操作，匹配好風溫、濕分、煤量、氧量各參數。提高風溫，減少設備故障導致停燒、減燒次數。優化燒爐煤氣比例，平衡好拱頂溫度與廢氣溫度關系，實現經濟燒爐。

3.4  風口面積的調整及全風口噴吹

通過日常煤槍調整規范，規定煤槍漏出套管長度控制在40~60mm，確保煤槍位置調整正常，確保煤流在風口小套中心線；用好風口區域監控、風口攝像，進一步完善煤流監控手段，完善二次補氣量操作，確保煤槍冷卻氣體量。目前風口面積0.3974m2，并配合大風量活躍爐缸，改善中心死料柱的透液性及降低爐缸鐵水環流的不良影響。

3.5  重視護爐的基礎工作

每次利用計劃休風機會對爐缸壓入優質碳油，填充氣隙。每次定修焊補管根漏煤氣，定修前協同施工單位到現場確認漏煤氣位置，并做好標記，便于休風后處理。在原有的預防爐缸燒穿預案基礎上重新修定了四號高爐爐缸燒穿預案，形成了炭磚電偶溫度與冷卻壁熱流強度并行的預警體系，針對預案也開展了多次現場演練。

4   結語

四號高爐通過努力，在護爐的情況下，各項指標在近兩年都有不同程度的提升。2020年是四號高爐具有挑戰的一年，爐缸的安全和指標優化并存的一年。成本對標也要求四號高爐在安全生產的前提下，做到成本最優化。

5  參考文獻

[1] 劉云彩：高爐布料規律修訂版，北京冶金工業出版社，1993.

[2] 劉云彩：再談末期高爐操作.