酒鋼1號高爐噴補實踐研究

劉志輝，武萬明

（1.酒鋼職工培訓(xùn)中心，甘肅 嘉峪關(guān) 735100；2.酒鋼煉鐵廠，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

高爐的高效、長壽、低耗、高產(chǎn)是鋼鐵企業(yè)的追求目標。新建一座大型高爐或?qū)σ蛔笮透郀t進行改造性大修，耗資多達上億元，因而高爐的使用壽命直接關(guān)系到鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟效益。影響高爐高效長壽的因素很多，例如合理的爐型設(shè)計、高質(zhì)量的施工、精細的操作和維護等。通過計劃檢修時的熱態(tài)噴補，同樣能有效減緩高爐內(nèi)襯侵蝕，保持合理爐型，促進高爐優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)，長壽運行。

1 噴補背景

由于1號高爐冶煉強度不斷提高，加之高爐操作以及原燃料質(zhì)量的波動，導(dǎo)致爐內(nèi)煤氣流不穩(wěn)定，爐墻受到不同程度的侵蝕。高爐爐喉鋼磚以下爐襯局部脫落，爐墻凸凹不平，影響爐料下降和煤氣流合理分布。更為嚴重的是，高爐爐喉鋼磚下沿上翹，導(dǎo)致高爐爐型發(fā)生變化，不利于1號高爐進一步增產(chǎn)降焦和爐體安全。為了規(guī)整爐型，保持合理的煤氣流分布，利用計劃檢修對1號高爐進行了噴補作業(yè)。

2 噴補效果評價

2.1 反彈率

本次噴涂反彈料增加，下部在東南側(cè)和西南側(cè)均有大面積脫落，總面積約有4m2～5m2。噴涂過程反彈率目測達到25%以上。

2.2 焦比狀況

1號高爐噴補后，爐型規(guī)則圓滑，邊緣煤氣流合理受控，消除了由于爐型不規(guī)則出現(xiàn)的局部管道，煤氣流的分布更趨合理，高爐煤氣CO2含量與基準期CO2含量相比有明顯上升，說明煤氣的利用率明顯提高，為高爐在低品位條件下維持重負荷生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。1號高爐二次噴補后（12月份）入爐焦比為399kg·t-1，與基準期相比降低1kg·t-1，詳情參見圖1。

2.3 產(chǎn)量狀況

1號高爐噴補后爐容與噴補前相比略有減小，但是由于爐況穩(wěn)定，使其具備了進一步強化冶煉的基礎(chǔ)，各種強化冶煉手段得以實現(xiàn)。高爐的產(chǎn)量，不但沒有降低，反而上升。另外噴補后爐況的穩(wěn)定性增強，沒有出現(xiàn)懸料，對高爐產(chǎn)量的提升也具有一定的促進作用。高爐噴補后，入爐品位雖然下降，產(chǎn)量卻呈上升趨勢。噴補前4個月1號高爐平均日產(chǎn)為4007t，二次噴補12月份平均日產(chǎn)為4092t，日增產(chǎn)85t。

圖1 焦比、煤比、綜合焦比變化趨勢圖

2.4 爐溫控制狀況

高爐噴補前煤氣利用率不穩(wěn)定，高爐操作參數(shù)難以穩(wěn)定，增加了操作難度，降低了對爐溫的控制能力。高爐噴補后煤氣利用率明顯上升并保持穩(wěn)定，高爐的煤量、風(fēng)溫和富氧量等參數(shù)穩(wěn)定性顯著增加，杜絕了由于參數(shù)的大幅度調(diào)整所導(dǎo)致的爐溫不穩(wěn)定現(xiàn)象，對爐溫的控制能力明顯增強。根據(jù)表1數(shù)據(jù)，噴補后1號高爐鐵水硅標準偏差明顯降低，說明高爐的穩(wěn)定性得到了加強。

表1 1號高爐鐵水硅標準偏差

表2 噴補前后高爐指標對比

2.5 經(jīng)濟效益分析

噴補前和噴補后1號高爐指標對比如表2所示。從表中可以看出一次噴補后1號高爐指標大幅度提升，利用系數(shù)較噴補前提高0.127t/（m3.d），即相當于每天增產(chǎn)228t，入爐焦比下降40kg·t-1，煤比上升24kg·t-1，綜合焦比下降20kg·t-1。

12月份由于噴補日增產(chǎn)85t，降低焦比1.98kg/t，噴煤比上升0.5kg/t，共節(jié)省焦炭251.2t，增產(chǎn)2635t，多消耗煤粉63.2t。按每多出1噸鐵為公司創(chuàng)效300元，焦炭價格1000元，綜合煤粉價格430元計算。12月份共產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益101.45萬元。

根據(jù)經(jīng)驗，高爐噴補層壽命在8月～12月，產(chǎn)量和焦比按照12月份的水平考慮，噴補層使用壽命按照10個月計算，扣除噴補造成的產(chǎn)量損失6000t，增產(chǎn)20350t，節(jié)省焦炭2512t。噴補共創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益704.5萬元。

1號高爐本次熱噴補共使用噴補料130t，費用130萬元（其中包括噴補人工費用），從噴補后產(chǎn)生的效益分析，噴補后產(chǎn)生的效益遠大于噴補費用。

3 結(jié)論

受制于耐火材料的發(fā)展，高爐修補技術(shù)長期缺乏深入綜合的研究。本文通過借鑒酒鋼高爐噴補的經(jīng)驗與數(shù)據(jù)，為研究者提供案例，并得出以下結(jié)論：

（1）必須做好高爐噴補技術(shù)預(yù)案，并組織全員學(xué)習(xí)，精準控制影響噴補效果的主要參數(shù)。

（2）合理的噴射壓力應(yīng)該控制在0.6MPa，平均噴射速度控制在7t/h比較適宜。從高爐噴補效果分析Al2O3含量72%的噴補料效果較好。

（3）應(yīng)該根據(jù)高爐各個部位冷卻壁的損壞特點選用不同噴補材料。

（4）酒鋼幾座高爐設(shè)計和原料條件都相對接近，噴補技術(shù)可復(fù)制性強。以上關(guān)于噴補技術(shù)的研究結(jié)論，完全能夠復(fù)制推廣，從而提高本企業(yè)高爐的整體爐役壽命。