安鋼1號高爐(2200m’第二代)于2018年3結厚的形成月投產,設置28個風口.3個出鐵場。高爐采用PW串罐無料鐘爐頂布料,聯合軟水密閉循環系統,在高熱負荷區域,應用了成熟的銅冷卻壁技術[1-3]2023年11月1-20日,1號高爐爐況順行良好[7-8],壓量關系寬松,料尺下降均勻順暢,鐵水Si]適宜,物理熱充沛,主要技術經濟指標正常且相對穩定(見表1)。2023年11月上旬和中旬,爐況順行良好,技術經濟指標相對穩定。進入下旬后，1號高爐出現壓差持續偏高和難行不斷的問題,最終導致嚴重的爐墻結厚[4-6]。爐墻結厚的處理分為兩個階段,通過采取一系列相應措施,爐況得到恢復,從爐墻結厚發生到爐況基本恢復正常共持續18天。

1 結厚的形成

從11月21日開始,爐內壓差呈現上升趨勢,為此,將高爐第65批料的礦批和焦批同時縮小,維持焦炭負荷5.21不變。23日,爐內壓差升高至163kPa。針對這一問題,在高爐第43批料補充焦炭200kg,焦炭負荷降低至5.11。通過調整裝料制度，高爐邊沿得以疏松,爐內壓差有所緩解。然而.24日14:30,爐內壓差急劇升高,壓量關系緊張,風量逐漸萎縮,爐況迅速惡化,高爐被迫減風停氧應對觀察爐體測溫曲線,發現爐身部分測溫點溫度趨于直線化,特別是爐身測溫點2和3,溫度大幅下降后呈現呆滯狀態。24日,測溫點2溫度降低了26℃25日,測溫點3溫度降低了18℃,初步判斷爐墻發生了嚴重黏結。與30日平均溫度相比,測溫點2和3溫度分別降低了83℃和60℃,進一步證實該區域爐墻已結厚,測溫點2和3溫度的變化如圖1所示，之后,高爐頻繁出現爐況難行現象,主要技術經濟指標急劇下降。25-30日,平均日產量3209V/d,燃料比 586 kg/t,焦比 471 kg/t,煤比 48kg/t。

2 結厚的處理

2.1 第一階段

針對爐墻結厚導致爐內壓差升高和接受風量困難的問題,采取了一系列的措施。11月24日,調整布料矩陣,將礦石和焦炭角度同時減少0.5°,并降低焦炭負荷至4.74。此外,在高爐邊沿添加焦炭旨在疏導邊沿氣流,緩解壓量關系和清理爐墻黏結，然而,這些措施并未使壓量關系得到有效緩解,高爐接受風量依然困難。16:20,高爐被迫停止富氧19:03,爐況難行,高爐減風坐料,風量最低降至1570m’/min,坐料后風量恢復比較困難。

25日,將第13 批料的焦炭負荷降低至4.70,同時,停止配加含粉率偏高的進口塊礦與落地燒結礦混合料。16:30,爐況再次難行,風量最低降至2000m'/min。經討論,決定強化疏導邊沿,將礦石擋位

由4擋減少至3擋,并將布料矩陣調整為C43227403226日02.30.高爐懸料。為加快爐況恢復,避免長時間低風量運行造成更大的損失,06:50-07:25高爐休風,封堵19、13、22、28號風口,風口面積由0.2837m'縮小至0.2438m。恢復送風后,繼續執行礦石擋位3擋的策略,并進一步將布料矩陣調整為 ?“0”，”“。10:35,爐況再次難行將風量減少至1500m'/min。隨后,采取穩步恢復爐況方式,每半小時增加一次風量,將風量逐步恢復至2500 m /min 。

27日,風量恢復至3300m/min。28日,高爐復富氧操作。29日05:25,爐況再次難行,坐料后納續恢復爐況。為進一步加快爐況恢復,逐步使用質量較好的自產頂裝干熄焦置換質量相對一般的外購搗固干熄焦。16:00,50%的焦炭置換為自產頂裝干熄焦,21:20,焦炭全部置換為自產頂裝干熄焦。隨著焦炭質量的穩步提升,高爐透氣性逐漸提高,壓量關系逐漸寬松。

30日,高爐8段和9段冷卻壁部分溫度點開始活躍,局部渣皮開始小面積脫落。27-30日,依次打開28、13、1號風口。30日,將礦批恢復至48t,布料矩陣調整為 C“.“?2,0、。”。12月1日,調整1號燒結機配礦結構,停止配加有害雜質含量偏高的除塵灰。2日.高爐風量恢復至4030m'/min,礦批恢復至51t,爐況順行水平得到大幅改善。3日,焦炭負荷提高至4.70。3-5日,高爐產量逐漸上升,分別為 4013、4487、4737 t/d。2.2 第二階段

12月6日08:38.打開9號風口后,高爐加風困難,為此,短時間內連續將富氧量從4000m'/h 提高

至8000m/h。12:36,因爐況難行坐料,坐料過程中.25、26、27號風口出現灌渣現象。坐料后分別補加4批凈焦。凈焦下達后,爐溫大幅上升,鐵水[Si最高達1.05%。21:58,高爐再次懸料,此次懸料后爐況恢復困難,料尺持續停滯,透氣性指數陡降至10.00以下,風量維持在1000m'/min左右,高爐面臨爐況向涼風險。

7日,將第13批料的焦炭負荷從4.04降低至2.80。輕負荷料下達后,高爐風量逐步恢復,爐墻溫度也明顯活躍,水溫差上升至4℃以上。9日00:18-02:48.高爐休風,更換25、26、27號風口直吹管,更換10 和19號漏水風口,處理風口灌渣。恢復送風后.8、9、10段爐墻溫度明顯開始活躍，風量上升加快,壓量關系寬松,透氣性指數達到27.00以上,爐況明顯好轉。10日,將第103批料的焦炭負荷提高至4.40。11日,將第113 批料的焦炭負荷提高至4.75.日產量上升至5018td。12日.將第90批料的焦炭負荷提高至5.00.日產量達到5444t/d.高爐爐況基本恢復正常。

3 結厚的原因

3.1 入爐品位下降且大幅波動

高爐爐墻結厚前,燒結料變料頻繁且成分變化較大。11月18日開始,燒結生產大幅提高低價經濟料的使用比例。11月18日-12月4日,燒結料共變料6次(見表2)其中18-20日連續變料3次。燒結礦品位理論值從1-84配比的54.22%下降至1-88配比的53.22%,降幅達1個百分點。實際檢測結果顯示,燒結礦品位從11月18日的54.75%降至11月30日的52.03%,降幅達到 2.72個百分點。其中,11月29日-12月1日,燒結礦品

位平均值低至 52.38%。

燒結礦品位理論值與實際檢測值存在較大偏差,反映了燒結礦生產過程中計劃配比的執行性和穩定性不足。

主要原因為:變料頻繁,導致料頭料尾過渡期燒結礦化學成分波動較大;除塵灰等回收料的化學成分和配比不穩定:經濟料比例的不斷提高及其化學成分的不穩性:以及由于原料場場地受限,燒結機缺乏配套的混勻料場,混勻效果不佳。

這些因素導致燒結礦質量顯著劣化!-0,燒結礦品位及堿度大幅波動,粒度<10mm的燒結礦占比不斷上升,高爐槽下返礦率明顯增加。實際檢測的燒結礦品位及堿度的變化如圖2所示，

11月21日,高爐停止使用 A1,0,為1.78%的球團礦A.開始使用A0:為3.51%的高鋁球團礦B這一變更導致(A10、)不斷升高,至26日,(A10,)平均值達到最高值18.34%(如圖3所示)。同時，

爐渣鎂鋁比降低至偏低水平,為0.40。針對這一狀況.30日,根據爐況果斷停止使用高鋁球團礦B。

由于燒結礦品位的顯著下降及球團礦種類的變更,導致入爐品位大幅下降,同時其穩定性也較差(如圖4所示)。根據入爐品位的變化,將其大致劃分為五個時段,五個時段的入爐品位平均值分別為56.28%55.61%55.98%54.84%和56.26%(見表3)。其中,11月29日-12月1日的入爐品位較11月13-20日降低1.44個百分點,說明入爐品位波動較大。為恢復爐況，12月2-12日,將入爐品位提高至前期正常水平。出現爐墻結厚的時間與人爐品位的變化基本吻合,因此,人爐品位大幅降低及波動,是導致爐墻結厚的直接原因及主要原因

3.2 燒結礦熔滴性能下降

1號高爐要求燒結礦熔化開始溫度T>1300℃,滴落開始溫度T≤1500℃,熔滴區間(T.-7.)≤200℃。對1號高爐燒結礦進行化學成分和高溫荷重還原軟熔性能檢測,結果見表4和表5。從表中可以看出,燒結礦熔滴性能未達到控制要求,具體表現為滴落開始溫度較高、熔滴區間較寬、滴落較慢,這些因素均不利于高爐料柱透氣性。在燒結礦 Si0,含量偏高的情況下,堿度控制不宜過高,因為過高的堿度會導致難熔堿性氧化物(如Ca0和MgO)含量增加,進而影響燒結礦的軟熔性能。3.3 塊礦含粉率及水分偏高

2023年11月初,公司進口了一批價格較低的塊礦E,其品位較低,有害雜質P含量偏高,含粉率和水分含量也偏高。1號高爐進口塊礦化學成分見表6。11月13日,高爐第25批料開始配加9.00%的塊礦E,但由于含粉率和水分含量偏高,導致高爐槽下料倉倉口下料不暢和頻繁堵塞,且產生的濕泥狀礦粉直接糊堵篩板,造成大量粉末直接入爐。隨后,將高爐第64批料進口塊礦E的配比下調至5.00%。為保持穩定配料和提高分效果,將進口塊礦E與落地燒結礦按2:1的比例在原料場進行混合后人倉。16日,高爐在第45批料中開始使用8.00%的混合料。盡管混合礦水分大幅降低,但粒度偏小且混合效果較差,影響高爐料柱的透氣性和爐渣R,的穩定性。由于高爐壓差持續偏高,22日高爐第59批料的混合礦配比下調至4.00%。24日,出現爐墻結厚,為了盡快恢復爐況,25日,第13批料中停止配加該混合礦。

3.4 鋅負荷持續超標

1號高爐要求控制鋅負荷≤0.40kg/t。11月1日-12月5日,鋅負荷平均值高于控制要求,特別是11月28日-12月5日,連續超標且呈現顯著上升趨勢(如圖5所示)鋅負荷平均值高達0.53kg/t。12月2日,鋅負荷達到最大值0.64kg/t。負荷持續偏高加劇了對焦炭溶損反應的催化作用導致焦炭反應后強度CSR降低,焦炭和礦石的氣孔1號高爐要求控制鋅負荷≤0.40kg/t。11月1日-12月5日,鋅負荷平均值高于控制要求,特別是11月28日-12月5日,連續超標且呈現顯著上升趨勢(如圖5所示)鋅負荷平均值高達0.53kg/t。12月2日,鋅負荷達到最大值0.64kg/t。負荷持續偏高加劇了對焦炭溶損反應的催化作用導致焦炭反應后強度CSR降低,焦炭和礦石的氣孔被堵塞,增加了爐況恢復的難度并延長了恢復時間因此,鋅負荷偏高也是導致爐墻結厚的重要原因。

3.5 操作應對措施不足

在原料大幅低成本化調整過程中,1號高爐對于可能要面臨的困難重視不夠,操作管理上的應對措施相對不足。在入爐品位大幅度降低期間,高爐在穩定爐料結構、細化爐料管理、合理匹配布料矩陣與送風制度、強化爐前及時出凈渣鐵等方面須進一步加強,以避免多項不利因素看加導致爐況波動。

11月18-23日,水溫差明顯持續下降(如圖6所示),表明邊沿氣流不斷減弱,爐墻不斷黏結。但對爐況的預判過于樂觀,未能及時采取有效措施阻山這一趨勢。

在邊沿氣流不足的情況下,加之燒結礦冶金性能變差和鋅負荷超標,最終導致爐墻結厚和爐況惡化。爐墻結厚前期,采取措施的力度偏弱、幅度偏小,布料矩陣和焦炭負荷的調整不夠堅決,未能有效遏制爐況的進一步惡化。經后期采取調整布料矩陣、降低焦炭負荷、堵風口及提高焦炭質量等強化措施,12月2-5日,高爐運行穩定性明顯改善。然而,為了追求鐵水產量.6日打開9號風口后,連續采取提高冶煉強度的措施,導致爐內煤氣流發生變化,爐況再次難行,不得不退回到全焦冶煉以恢復爐況。因此,爐況恢復過程應穩扎穩打,避免因急功近利而導致爐況反復波動。

4 結語

(1)在當前巨大的降本壓力下,燒結和高爐配礦結構的低成本化調整,應遵循小幅度、分階段、逐

步加量的原則,以防止原燃料質量大幅波動。同時應密切結合高爐實際運行狀況綜合考量,防止爐況波動或失常。

(2)加強高爐鋅等有害雜質負荷的監控,特別是應密切關注廠內除塵灰的搭配使用及其配加比例,確保盡可能消耗的同時,又不造成有害元素負荷的持續超標。避免造成爐墻結厚或結瘤,應從源頭上進行嚴格控制。

(3)高爐操作人員應密切關注水溫差及爐體各部位溫度的變化趨勢,保持適宜的煤氣流分布,維護好合理的操作爐型。應嚴格遵守“攻守退”方針,牢記爐況運行的底線,以杜絕高爐爐況失常的發生，

5 參考文獻

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