山西建龍5#高爐爐況波動快速恢復生產實踐

李海斌，高志軍，呂國明

（山西建龍實業有限公司，山西 運城 043801）

1 前言

山西建龍實業有限公司（簡稱山西建龍）5#高爐1 080 m3，南北雙鐵口。2022年7月出鐵時受炮泥質量影響，高爐出鐵不均，冶煉強度逐步降低，爐底溫度持續下行；到9月初，爐底最低溫度505℃，爐況順行狀態變差，9月6—9日累計懸料5次，9月9日16：30-16：48休風堵4個風口后，快速恢復；截止到9月10日13：00，爐底溫度逐步上升到521℃，爐況順行，歷時20 h 12 min，達到全風水平。

2 爐況恢復過程

2022年9月6日15：27 5#高爐風壓409 kPa，風量3 137 m3/min；15：39中壓氧波動，風壓417 kPa，15：53風壓快速升高，懸料，15：58迅速減風處理；21：21崩料、懸料，減風處理，定壓操作，穩定氣流，爐況恢復順利。9月7日2：40風壓380 kPa，風量2 770 m3/min，機前富氧4 286 m3/h，機后富氧5 386 m3/h；7：00加蛇紋石每批200 kg，后續增加到300 kg，16：50加錳礦每批500 kg，后續增加到600 kg。9月8日2：20、10：20風壓加至390 kPa，懸料；9月9日11：25風壓加至382 kPa，11：53懸料，減風，謹慎緩慢加風恢復。13：25風壓353 kPa，風量2 550 m3/min，富氧6 000 m3/h，順行。15：00風壓加至375 kPa，風量2 720 m3/min后，崩料，爐況不穩，減風控制。鑒于爐況順行狀態變差，16：30休風堵4個風口（4#、8#、14#、18#），16：48復風，蛇紋石停用，錳礦每批600 kg繼續搭配使用。爐況恢復順利，截止9月10日13：00風壓405 kPa，風量3 035 m3/min，歷時20 h12 min達到全風水平，爐底溫度上升至521℃，爐況持續穩定順行［1-2］。

2.1 礦批、焦炭負荷調整

礦批、焦炭負荷變化情況見表1。

表1 礦批、焦炭負荷變化

2.2 料制調整

恢復過程料制變化情況見表2。

表2 料制變化

以“穩定邊緣、打開中心”“穩定中心、照顧邊緣”的十六字方針為指導［1］，采取上下部調劑相結合，富氧噴煤，維持較高的風速和動能，使爐缸工作均勻活躍，熱量充沛，透氣、透液性良好，形成兩道氣流，快速恢復，確保爐況持續穩定。

3 原因分析

3.1 爐底5.698 m溫度持續降低

爐底5.698 m溫度持續降低，爐缸逐步堆積，如圖1所示。

圖1 爐底5.698 m溫度變化

爐底5.698 m溫度持續降低原因：

（1）風口漏水影響。7月29日發現5#風口漏水，按照水溫差9～10℃進行減水控制，8月3日休風更換，爐缸漏水增加，對爐缸工作狀態產生影響，爐底溫度從538℃下降到527℃。

（2）炮泥影響（主要原因）。8月4日爐前雙場恢復使用A炮泥，全天出鐵次數在18次以上，最多時出20次，19次常態化；鐵口合格率在30%～40%，最低在20%，出鐵時間不穩，導致氣流不穩定，爐缸穩定狀態降低，造成高爐冶煉強度降低。同時，出鐵次數增加以及每次打泥量多，炮泥消耗量多，在爐缸內飄移，渣中Al2O3增加，影響爐渣流動性，從而影響爐缸狀態。8月4—10日，5#、6#高爐出鐵情況對比分析分別見圖2、圖3、表3（5#、6#高爐爐料結構基本相同，6#高爐為1 350 m3）。

圖2 5#爐出鐵次數、產量、爐渣變化

圖3 6#爐出鐵次數、產量、爐渣變化

表3 5#、6#高爐出鐵對比分析

5#爐相對6#爐日產鐵少332.41 t，而出鐵次數多2.8次，打泥多，炮泥帶入渣中Al2O3增加0.31%，對高爐渣相產生不利影響，影響爐缸狀態。從7月下旬到9月初，根據高爐爐況需求，從6#高爐協調B炮泥給5#高爐北場使用，在短時間內改善北場出鐵，但B炮泥主要供應6#爐使用。5#爐北場使用B炮泥不連貫，高爐出鐵沒有從根本上改善，高爐冶煉強度持續降低，爐底溫度持續下降。8月初到9月初，爐底溫度由538℃下降到505℃。

（3）其他原因，如原料變化、氣溫變化、爐齡等。

3.2 采用熔劑料洗爐，渣鐵比相對增加

9月3—5日每批配蛇紋石200 kg，爐底溫度由505℃逐步上升至510℃，初見效果。

9月6日為加大高爐降本增效幅度，煤比由155 kg/t提升至160 kg/t，塊礦配比增加1%，提高冶煉強度（高爐風壓410→415 kPa），高爐出現2次難行，爐底溫度下降。

9月7日7：00蛇紋石每批200 kg，后續增加到每批300 kg。16：50錳礦每批500 kg，后續增加到每批600 kg進行洗爐。爐底溫度逐步上升，截止到9月9日爐底溫度上升到516.1℃。相對9月7日上升6℃，初見效果。熔劑料用量增加后，渣鐵比變化見表4。

表4 配熔劑渣鐵比變化

渣鐵比較正常生產配料增加12～23 kg/t，下部透氣性降低，渣量過大，產生液泛［2］，惡化下部透氣性及爐缸堆積，鼓風動能增加，需要較大的風速。9月7—9日風加到380～390 kPa后，高爐相對初始煤氣量增加，但風速217 m/s較正常風速251 m/s低，鼓風吹向中心穿透力減弱、邊緣煤氣增加，持續提高冶煉強度，邊緣煤氣量增加造成邊緣上升煤氣流通路不暢，惡化下部透氣性，出現爐況難行懸料。

9月9日16：30—16：48休風堵4個風口（4#、8#、14#、18#），提高風速，增加鼓風動能，以及復風后停用蛇紋石，保留錳礦600 kg/批，渣鐵比降低，相對正常配料只增加3～8 kg/t。加風恢復過程，風速維持在240～250 m3/s，爐況恢復順利。截至9月10日13：00，風壓405 kPa，風量3 035 m3/min，爐況順行，達到全風水平，爐況持續穩定順行。14：30風口全開，爐底溫度上升至521℃，中班第46批錳礦停用。

4 技術總結

4.1 關注爐缸狀態

（1）結合高爐爐缸實際狀態，有計劃排堿。爐渣堿度比基準堿度降低0.03～0.04，渣中鎂鋁比按照0.70～0.75選擇蛇紋石配比量；輕負荷，煤比降低5～10 kg/t，［Si］0.40%～0.60%，［S］0.025%～0.045%，以物理熱≥1 490～1500℃為準，密切關注渣襯變化，異常情況果斷采取控氧、減風，確保熱量充沛。

（2）采取用蛇紋石、錳礦相結合洗爐。爐渣堿度R2=1.10～1.15、料制進行微調；渣中鎂鋁比按照0.65～0.70，選擇蛇紋石配比量；鐵水［Mn］0.70%～0.90%選擇錳礦配量，富氧控制＜（6 000～7 000）m3/h。

（3）輕負荷，煤比（120±5）kg/t，［Si］0.45%～0.65%，［S］0.025%～0.045%，以物理熱≥1 490～1 500℃為準，密切關注渣襯變化，異常情況果斷采取控氧、減風，確保熱量充沛。

（4）洗爐過程出現爐況波動，懸料、崩料，造成冶煉強度持續降低，果斷休風堵4個風口，提高風速，增加鼓風動能；并結合實際情況，適當降低熔劑用量。

4.2 料制調整

料變差時及時把礦石平臺縮小1～3°，以“穩定邊緣、打開中心”“穩定中心、照顧邊緣”的十六字方針為指導，上下部調劑相結合，富氧噴煤，維持較高的風速和動能，使爐缸工作均勻活躍，熱量充沛，透氣、透液性良好，形成兩道氣流，確保爐況穩定。

4.3 改善炮泥質量

加快對南場試驗炮泥工作，持續改進炮泥質量，鐵口合格率達到85%，保持出鐵時間≥（60～70）min，出鐵均衡。全天出鐵次數15～16次，以減少炮泥消耗，降低高爐成本，為爐況持續穩定創造條件。

4.4 降本措施

（1）降本增效是當前企業生存之本，各項降本措施應主次分明，循序漸進、逐步穩妥推進，要以高爐“持續、穩定、順行”為前提條件。

（2）根據市場變化情況，先確定主流礦結構，然后需要建立合理庫存量，最大減少燒結變料頻次，穩定燒結理化性能，保持良好粒級，保證料柱透氣性。同時，要增加焦炭采購量，確保主焦結構穩定。

5 結語

山西建龍5#高爐于2022年9月6日爐況波動難行懸料，主要原因是爐缸堆積，強化冶煉造成難行懸料，9月9日采取堵風口與加熔劑料搭配使用處理爐缸，高爐快速恢復，爐況順行。經歷20 h 12 min達到全風水平，后續爐況持續保持穩定順行。