唐鋼不銹鋼公司高爐結厚處理實踐

田會全

（唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠，河北 063105）

0 引言

唐鋼不銹鋼公司3號高爐爐容550 m3，自2019年1月18日大修開爐后，爐況穩定順行，高爐利用系數3.54 t/（m3·d），入爐焦比390 kg/t，煤比145 kg/t。步入2020年后，由于環保限產，高爐慢風操作頻繁，加上原燃料供應緊張，焦炭熱強度下降，燒結礦質量下滑等因素，高爐透氣性下降，壓差升高，高爐經常出現憋壓塌料，正常生產虧料線作業較多。隨著爐況惡化，高爐爐身中下部西南方向出現結厚征兆，冷卻壁水溫差下降，高爐接受風量的能力下降，全天虧料線作業達到60%以上，燃料比升高到560 kg/t，高爐利用系數下降到3.39 t/（m3·d），嚴重影響了高爐各項指標的完成。

本文對唐鋼不銹鋼公司高爐爐墻結厚的原因進行了研究，介紹了高爐原燃料質量以及慢風操作對高爐爐況和爐墻結厚的影響，并有針對性的提出了處理措施。

1 爐墻結厚原因分析

1.1 原燃料質量的影響

由于受環保限產影響，不銹鋼公司煉鐵廠燒結機啟停頻繁，燒結質量下降、強度低、粉末多，高爐槽下篩分粒度＜10 mm的篩分比例由25%升到32%左右，最高達到52%，燒結礦的FeO的波動經常超出控制范圍外，強度變差。

除了燒結礦，高爐所用外購鐵礦石中的FMG塊長期處于水飽和狀態，槽下篩分困難，大量粉末進入高爐，也是高爐透氣性變差，壓差升高的誘因。

高爐生產焦炭的作用舉足輕重，由于各地都出現環保限產，焦炭產業也未能幸免，焦炭產量下滑，質量下降。3號高爐焦炭成分如表1所示。

由表1可以看出，3號高爐焦炭灰分較高，反應性較高，反應后強度下降，致使高爐生產壓差升高，透氣性變差，高爐生產易憋壓塌料。

表1 3號高爐焦炭成分表

1.2 高爐慢風作業的影響

由于環保限產，高爐經常處于減鳳、慢風狀態，時有不能及時出鐵的情況，鐵前易憋壓，鐵后出現滑尺或塌料，高爐軟融區上下波動，熔融的原料重新凝結，為高爐爐墻的結厚創造了條件。自2020年1月后，高爐爐身冷卻壁中下部西南方向出現水溫異常，上部有時出現偏料，局部氣流過分發展，出現高爐爐墻結厚的征兆，已經嚴重影響了高爐的穩定順行。

2 改善爐況的處理措施

2.1 加強原燃料質量監督管理

2.1.1 加強燒結礦的質量監督管理

（1）槽下篩分檢查由每天白班做一次改為每天三班不定期抽查不少于三次。

（2）爐內操作人員每班8個小時去槽下看料不小于4次，發現篩網堵塞情況及時清理。

（3）在滿足生產的情況下，槽下篩給料機調低給料速度，能篩盡篩。

（4）高爐中控要保持好與燒結中控的溝通，在條件允許下盡量保證高爐供應優質燒結礦。

（5）3號高爐主要配吃FMG礦和紐混塊，由于FMG礦水分飽和，糊篩網嚴重，紐混塊質量略好，在爐況順行較差時停吃FMG塊，順行時，FMG塊的配比不超3%，每班保證清理篩網2次以上。

2.1.2 加強焦炭質量監督管理

從原料到高爐的轉運站篩網加強清理工作，高爐每班要有人去查看，簽字，發現問題嚴肅考核。對每批次的焦炭加強進廠成分的監管，針對爐況有計劃的調整焦炭的使用。

2.2 高爐操作制度的優化調整

2.2.1 優化調整高爐送風制度

合理的送風制度是改善爐況的基礎，調整有高爐結厚征兆的風口尺寸，由原來的380 mm的正常風口調整為400 mm的長風口，風口尺寸由原來的Φ120 mm調整為Φ110 mm，有利于強化中心氣流，活躍爐缸，改善爐缸工作狀態，提高冶煉強度。3號高爐風口尺寸調整如表2所示。

表2 3號高爐風口尺寸調整表

2.2.2 優化調整高爐上、中、下部操作制度

（1）上部調整優化。裝料制度的調整，首先是對礦批的調整，由原來的每批19.5 t降到18.8 t;每批配吃200 kg的螢石，布料時分布邊緣，強化洗爐功效。生鐵含硅控制在0.5～0.6%之間，保證高爐熱量充足，杜絕低爐溫情況的發生。為穩定邊緣氣流，裝料制度由正分裝OO↓CC↓改為兩分一混2（OO↓CC↓）+OC↓CO↓，邊緣氣流穩定效果明顯，隨著氣流的穩定，逐步增大礦批到19.5噸，并減少混裝比例，逐步走到四分一混4（OO↓CC↓）+OC↓CO↓。由于氣流趨于穩定，煤氣中CO2由原來的16.7%左右上升到18%左右，燃料比回落到540 kg/t。

（2）中部調整優化。研究發現高爐結厚部位冷卻壁水量偏大，水溫差偏低，有針對性的減少供水30%，同時加強供水系統的點檢，發現漏水及時閉死，減少對爐況的影響。

（3）下部調整優化。由于原來高爐為保一級品率，爐渣二元堿度控制在1.2左右，爐渣流動性能較差，造成爐缸不夠活躍，堿性黏結物堆積。一是，考慮實際情況，在高爐配料中加入適量錳礦，錳礦及其錳的氧化物在高溫還原氣流的作用下，還原成MnO，MnO及其硅酸鹽在高爐爐渣中的熔點都比較低，在溫度區間1 150～1 250℃就能有效的降低爐渣的黏度，改善初渣和終渣的流動性，生產中高爐爐渣中MnO達到0.4～0.5%,就取得較好的效果。二是，錳能與鐵互融，隨著鐵中[Mn]的提升，鐵水的流動性改善，高溫液態鐵的凝固點進一步降低，鐵水的流動性也有了改善，生產中鐵水中控制[Mn]在0.8%～1.0%，在高爐布料制度中將錳礦盡量布到邊緣。三是，做好爐渣堿度的調整，由于爐況恢復期間焦炭負荷減輕，渣鐵物理熱必須保證充足，爐渣的二元堿度不宜控制過高，通過實踐證明爐渣二元堿度控制在1.05～1.10之間[1]，渣鐵流動性較好，加上氣流穩定后，有物理熱保證，對爐缸的活躍有很大幫助。

2.3 合理配加高爐洗爐料

處理爐墻結厚，洗爐劑的合理使用是關鍵。考慮到實際情況，采用錳礦與螢石（成分見表3）的結合使用，能有效的沖洗爐墻結厚部位，同時還能保持活躍爐缸，布料時配有錳礦與螢石的料批分布邊緣。采用這種洗爐方式要注意對高爐爐襯的侵蝕，對冷卻設備的損害，同時在高爐的配料計算中也要考慮洗爐料的二氧化硅的影響，要加入計算。在高爐冶煉中螢石的用量不超過5 kg/t時，對高爐燃料比影響不大；螢石用量在5～25 kg/t時，每增加1kg/t螢石的用量，燃料比也上升1 kg/t；當螢石用量調整超過5 kg/t時，就要調整1%的燒結礦配比。

表3 主要洗爐劑成分表

在實際生產恢復中，發現將洗爐料平均加到每一批料中要比集中加入的效果好，通過計算，使用每批加200 kg螢石，高爐洗爐效果明顯。在前期如果遇到爐況波動，或外圍因素無法正常生產，也可以臨時采用集中周期加螢石5噸和集中加焦的辦法，能有效縮短恢復周期[2]。

2.4 強化高爐爐前出鐵的管理

高爐爐前出鐵的生產組織和管理對爐況恢復也起到至關重要的作用。爐況恢復過程中，爐前出鐵的組織也是頭等大事，要保證及時出凈爐內渣鐵，減少爐內的憋壓和料尺的波動，出鐵間隔時間由原來的40 min，調整到30 min。實踐證明，上述措施對風量的穩定和爐況的恢復是有積極作用的。

3 結語

通過對唐鋼不銹鋼公司3號高爐爐況異常原因的分析，制定并實施了改善爐況的處理措施。實踐證明，各項處理措施對高爐況的恢復是有效的，并為今后處理類似問題提供了有益的借鑒。

（1）要加強高爐原燃料的監管。要勤于看料，早動少動，做到心中有數，結合本單位生產條件，統籌安排，主動爭取到有利條件。

（2）要制定合理的送風制定。合理的送風制度是爐況恢復和改善的基礎，通過調整風口尺寸和風速，可改善爐內氣流分布和爐缸工作狀態，有利于消除高爐結厚和提高冶煉強度。

（3）要充分利用高爐上、中、下部操作調節手段。上部操作調整要穩定爐內氣流分布，通過上部疏松邊緣制度的調整，使洗爐劑和高溫煤氣能夠洗到爐身的粘結物，有利于高爐爐況的恢復；中部操作調整要保持爐壁合理的冷卻強度，通過對各部位水溫差的檢查和調整，可以防止爐壁局部結厚和損壞；下部操作調整要保持爐缸活躍，合適的爐渣結構和堿度，不僅能活躍爐缸，有利于初始氣流的穩定，還可以有效降低爐前的工作強度。

（4）在爐況恢復過程中要嚴密組織，準備好各種工藝操作調整方案和制度，同時做好各類事故防范預案，杜絕生產和安全事故的發生。