摘  要  通鋼2#高爐2022年-2023年高爐風口小套破損率高，風口小套破損直接造成向爐內漏水，水分解耗熱燃料比升高，嚴重可能造成爐涼，爐況失常，甚至爐缸凍結，高爐休風更換風口小套時，生鐵產量損失，消耗增加。通過采取控制入爐原燃料條件，降低有害元素，增加風口小套抗磨層，改造煤槍構造及安裝方式等措施，高爐風口小套破損率大大降低。

關鍵詞  風口小套  減少  破損  休風率  

引言：通鋼2號高爐有效容積為2680m3,設計產能均為220萬噸/年，合計30個風口，高爐風口是爐內送風裝置，風口小套是高爐送風裝置的重要組織部分，風口小套深入爐內，工作環境惡劣，承載的爐內高溫、高壓、物料沖擊和化學侵蝕，容易造成破損，風口小套破損是近年來高爐非計劃休風的最重要原因之一，煉鐵廠認真組織風口小套破損原因，通過采取改善原燃料質量、控制有害元素、調整噴煤設備、對風口小套特殊保護等手段，2號高爐風口小套破損率大大降低。

一、風口小套破損主要原因

1.風口破損統計

 二號高爐2020年至今風口小套破損個數見表一，2020年風口小套破損38個，2021年風口小套破損19個，2022年風口小套破損37個，2023年風口小套破損9個，2020年-2023年4年間高爐合計破損風口小套103個，休風26次，休風合計時間2236min，生鐵產量損失1.17萬噸，2024年1-6月份風口小套破損1個，未導致高爐直接休風，借高爐計劃檢修機會予以更換。

表一：2020年至2024年6月風口小套破損統計表

圖一：2020年至2024年6月風口小套破損趨勢圖

2.造成風口破損原因

造成風口小套破損原因較多，總結近四年來高爐風口小套破損原因，主要體現在以下幾個方面：

（1）風口小套質量不合格，風口材質和制造工藝不達標。風口小套本身存在內部缺陷，包括風口小套內焊縫，制作過程過程中存在瑕疵(鑄造有氣泡、微孔、焊接不符合要求等)，小套本身存在修補缺乏整體性，在爐內高溫、高壓、機械沖刷等惡劣環境下發生開裂情況，導致風口小套破損。

圖二：風口小套存在缺陷

（2）鐵水熔損。風口小套前端伸入爐缸，在爐缸工作狀態發生波動時鐵水接觸到風口小套，在極短的時間內熱流急劇增大，傳熱受阻，鐵將銅熔損。當高溫渣鐵粘到風口小套上時，強大的熱流使風口內壁表面的水汽化成微小蒸汽泡而連成一片氣膜，緊貼在內壁表面，緊貼在內壁表面的氣膜隔離了水與內壁的熱交換，如軟水流量及壓力過小，水無法將熱帶走，風口壁的溫度急劇上升，在超過銅的熔化溫度1083℃時銅就被熔化，造成風口熔損。

(3)磨損。造成風口磨損包括兩個方而，即風口小套內側被噴吹煤粉射流磨壞和外側被爐缸內爐料特別是循環運動的焦炭磨壞。噴吹煤粉磨損主要由于煤槍角度和深度不合理，噴入高爐煤粉與風口小套直接接觸。

    （4）堿金屬影響。堿金屬在爐體中下部蒸發，在爐身上部冷卻后附著于爐內形成循環富集，一是在風口富集使風口上翹，風口回旋區發生變化，風口前焦炭沖刷小套加劇導致風口破損。二是堿金屬雖然不能直接導致風口小套熔損，但堿金屬能導致焦炭劣化，高爐爐缸死料堆透液性降低，渣鐵侵蝕增加風口小套破損風險。

二、降低風口小套破損主要措施

1.保證風口小套質量

高爐作業區在小套備件進廠時做好驗收工作，要求不能有裂紋、結疤、粗糙不平等缺陷，在準備換小套前，再次對安裝的風口小套細致檢查其完好性。并進行通水試漏，保證待安裝的風口小套工作狀態良好。多次發生質量不合格的供應商予以替換。

2.做好風口維護“防”“治”風口上翹

2.1 控制風口上翹：日常生產過程中監測風中中套角度，風口中套翹角度大的利用定修或年修機會更換，最大翹腳嚴控5°以內。休風更換風口時把爐墻上的粘的渣鐵清凈，上下節重新校正。緊固風口中套固定螺栓防止松動，防止變形上翹，安裝風口小套時保證30個風口小套角度統一適當。

2.2降低有害元素影響：減少入爐堿負荷及鋅負荷，減輕堿金屬和鋅在爐內富集，預防風口上翹，堿負荷控制3.5kg/t以內，鋅負荷控制0.3kg/t以內，當高爐排堿率連續1周低于100%或布袋灰堿金屬含量連續大于10%時進行計劃性排堿。

3.冷卻水控制，一是提供足夠大的水速，破壞汽膜面將產生的微小氣泡帶走，使冷卻水連續不斷地將熱量帶走。嚴控軟水質量，對循環軟水進行日化驗，嚴控軟水PH值、濁度、電導率、硬度、氯離子等標準范圍以內，根據化驗結果及時按照規程加藥。高爐長期停爐后開爐前對冷卻水系統預膜處理。

4.為減少磨損，噴煤時煤槍噴出的射流前進的方向應與直吹管和風口中心線重合，減少和避免煤粉射流的磨損，在風口小鏡加裝攝像頭引至看水及值班室崗位，方便監測。爐料和焦炭對風口小套磨損在爐缸工作不好時容易發生，因為高爐正常生產時，伸入爐缸內的風口前端會結成渣皮層保護。所以維持爐缸良好的工作狀態是解決爐料磨損的重要途徑。

圖三、風口噴煤小套監控

5.把控好高爐變化趨勢，嚴格執行“攻、守、退”措施，及時對高爐操作方針進行合理的調整，保證合適的入爐風量及動能，在風口區形成合適回旋區，風速＞145m/s，動能＞120kJ/s，爐缸工作活躍，改善爐缸透氣性及透液性，避免爐缸堆積，提高高爐適應能力，確保爐況的長期穩順。

6.控制合理的造渣制度、熱制度，生鐵含SI控制0.35-0.45%、鐵水溫度1480-1500度，二元堿度1.18-1.2倍，生鐵含硫控制在0.050%以內，保證爐渣流動性良好。

7.加強原燃料條件監控，入爐的焦炭、燒結礦、球團礦、噴吹煤粉質量穩定，槽下振篩工作狀態良好，T/H值控制滿足高爐上料最小值，減少粉末入爐量，為高爐長期穩順創造條件。

8.加強爐前操作，執行好零間隔出鐵，及時出凈渣鐵，為高爐順行、減少風口小套燒損創造條件。

9.建立小套管理臺賬，加強冷卻制度管理，做好穩定水流量，水溫差、水質管理工作。杜絕因小套內外側溫度變化大對小套開裂的損壞。

10.在高爐降料面檢修后，爐內噴涂過程中在風口小套周圍噴少許噴涂料，厚度1cm左右，降低復風過程中小套破損率。

11.與風口小套供貨廠家進行技術攻關，風口小套前端工作面增加耐磨層，提高風口小套抗循環區機械磨損、渣鐵熔損及抗堿金屬侵蝕能力。

結語

通鋼二號高爐通過嚴把風口小套進廠質量，保證入爐原燃料質量穩定，做好槽下篩分工作，減少粉末入爐量，維護好鐵口及時排凈渣鐵，有害元素入爐負荷控制標準范圍以內，調整煤槍角度深度合理等一系列措施，2024年以來風口小套破損量大大降低，為高爐提產、降耗創造條件。