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(chǎn)現(xiàn)狀，結(jié)合試驗研究的結(jié)果，對鐵口孔道耐材修復(fù)、風(fēng)口區(qū)域、鐵口區(qū)域耐材修復(fù)，在恢復(fù)生產(chǎn)后四號高爐結(jié)合修復(fù)情況，進行實際生產(chǎn)控制，各項指標(biāo)持續(xù)優(yōu)化。 

關(guān)鍵詞  大型高爐爐缸修復(fù)生產(chǎn)實踐

1 引言

梅鋼四號高爐于2009年5月12日投產(chǎn)，采用銅冷卻壁和薄爐襯技術(shù)，爐缸采用超微孔碳磚和陶瓷墊技術(shù)。4#高爐冷卻設(shè)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(shè)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(xiàn)劇烈上升，高爐爐況變差，風(fēng)口小套燒壞嚴(yán)重，高爐難以維持正常生產(chǎn)，于2016年9月28日停爐進行中修。中修結(jié)束后，高爐快速恢復(fù)，雖然爐缸問題持續(xù)困擾生產(chǎn)，但是通過努力調(diào)整和控制，近幾年指標(biāo)持續(xù)改善。近三年四號高爐的各項指標(biāo)見表1。

2 強化入爐原燃料管理

2.1  改善原燃料質(zhì)量。

包括用料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，成分穩(wěn)定，高品位低渣比，理化性能和冶金性能指標(biāo)滿足高爐冶煉要求。梅鋼四號高爐燒結(jié)礦比例占83% ，其熱態(tài)性能指標(biāo)中的低溫還原粉化率指標(biāo)對高爐的影響較為關(guān)鍵。燒結(jié)礦低溫還原粉化性能（R D I）是指：燒結(jié)礦Fe2O3在400~600℃中還原到Fe3O4或FeO發(fā)生晶格變化體積增大，同時還存在一氧化碳的析碳反應(yīng)，在這種雙重作用下鐵礦石在低溫區(qū)還原時產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)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(chǎn)指標(biāo)。四號高爐在持續(xù)關(guān)注燒結(jié)礦的理化指標(biāo)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(yù)熱還原。四號高爐入爐燒結(jié)礦指標(biāo)見表2。

2.2  針對入爐原燃料的變化及時應(yīng)對。

2018年9月一座7m焦?fàn)t因環(huán)保管控停產(chǎn)，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(huán)保管控以及一臺450m2燒結(jié)機年修，大量使用落地?zé)Y(jié)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(wěn)定順行為首要任務(wù)，精心操作，在外部條件劣化時，及時退守，調(diào)整幅度以保持高爐穩(wěn)定順行為基準(zhǔn)，同時規(guī)范用料結(jié)構(gòu)調(diào)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(jié)礦篩分效果。

減少粉末入爐，日常加強對燒結(jié)質(zhì)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(jié)倉逐個排料，對篩下物進行目測檢查，發(fā)現(xiàn)篩下物有大塊，及時聯(lián)系點檢處理。一旦確定篩網(wǎng)跑粗，及時對篩網(wǎng)進行更換。每日對燒結(jié)礦篩分速率進行檢查，發(fā)現(xiàn)給料速率大于3000kg/min，要求槽下對篩分速率進行調(diào)整，保證燒結(jié)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(wěn)定。順行的高爐冷卻壁很少破壞，保持順行的關(guān)鍵是保持正常的高爐內(nèi)型。四號高爐爐缸局部高點熱流強度曾經(jīng)高達

146000KJ/m2.h，遠高于國內(nèi)同行高爐。無論從風(fēng)口區(qū)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(tài)不容樂觀。但是高爐指標(biāo)需要優(yōu)化，產(chǎn)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(biāo)優(yōu)化與護爐工作的協(xié)調(diào)

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

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

2）增大爐缸區(qū)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(nèi)。

3）鐵口深度控制，側(cè)壁溫度對應(yīng)鐵口保證鐵口深度3500±100mm并且穩(wěn)定，使用含Ti炮泥，其他鐵口保證鐵口深度3300-3600mm。

3.2  優(yōu)化用礦結(jié)構(gòu)

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(jié)合生產(chǎn)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(yōu)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(shù)最關(guān)鍵的因素。四號高爐在此基礎(chǔ)上，熔劑持續(xù)降低，在2020年也提出了更高的要求。

3.3  優(yōu)化燃料結(jié)構(gòu)

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(jīng)提升到153kg/tFe。認真執(zhí)行高爐爐熱管理，用足風(fēng)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(yè)管理，以實際外購焦、濕熄焦水分補熱量精心操作，匹配好風(fēng)溫、濕分、煤量、氧量各參數(shù)。提高風(fēng)溫，減少設(shè)備故障導(dǎo)致停燒、減燒次數(shù)。優(yōu)化燒爐煤氣比例，平衡好拱頂溫度與廢氣溫度關(guān)系，實現(xiàn)經(jīng)濟燒爐。

3.4  風(fēng)口面積的調(diào)整及全風(fēng)口噴吹

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

3.5  重視護爐的基礎(chǔ)工作

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

4   結(jié)語

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

5  參考文獻

[1] 劉云彩：高爐布料規(guī)律修訂版，北京冶金工業(yè)出版社，1993.

[2] 劉云彩：再談末期高爐操作.