武靖喆
（河鋼集團宣鋼公司）
摘要：針對宣鋼2號高爐爐役后期風溫低、冷卻設備漏水、爐缸溫度升高、原燃料質(zhì)量下降等諸多不利影響，工藝組不斷尋求合理的操作制度，通過強化原燃料質(zhì)量管理、調(diào)整風口長度、優(yōu)化上部裝料制度等措施，實現(xiàn)了高爐爐役后期的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和高爐長壽。
關鍵詞：爐役后期；操作制度；高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)；風口長度
0 概況
宣鋼2號高爐設計爐容為2500m3 ，采用并罐無鐘爐頂，皮帶上料，配套3座改進型內(nèi)燃式熱風爐，30個風口，3個鐵口，干法除塵。 2010 年9 月18日投產(chǎn)，至今已生產(chǎn) 7年9 個月。 2016 年起出現(xiàn)冷卻壁水管破損，爐缸鐵口區(qū)域溫度升高，熱風爐格子磚渣化等諸多爐役后期易出現(xiàn)缺陷，嚴重地影響了 2號高爐產(chǎn)量提高和技經(jīng)指標優(yōu)化。
針對上述問題，主要通過加強原燃料管理，穩(wěn)定原燃料質(zhì)量；更換長風口，應對風溫水平低，中心氣流不足；上部采用控制邊緣的裝料制度，穩(wěn)定煤氣流分布；適當提高富氧率和頂壓；定期爐體灌漿等措施，實現(xiàn)了高爐爐役后期的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，同時為高爐長壽創(chuàng)造了條件。 高爐近期的技經(jīng)指標見表1。
1 技術措施
1.1 加強原燃料管理
“三分操作，七分原料”［1］ 足以見得優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的原燃料質(zhì)量對高爐產(chǎn)量提高及技經(jīng)指標改善起主導作用。通過優(yōu)化配礦，減少變料頻次，燒結礦質(zhì)量得到大幅提升。 通過逐步降低燒結礦中 SiO2和 MgO入爐品位逐步由 57.0％提高至57.5％；同時穩(wěn)定FeO控制，這樣既保證了燒結礦的強度又提高了燒結礦的還原度。 燒結礦的主要參數(shù)見表2。
受環(huán)保及產(chǎn)能限制，焦化拆除了 3＃ 、4＃焦爐，焦爐由 6座變?yōu)?座。 因此，要提高外購焦比例，外購焦比例由 30％提高至 40％以上。 由于外購焦比例高，外購焦質(zhì)量的穩(wěn)定與否直接影響高爐煤氣氣流穩(wěn)定及技經(jīng)指標的提高。 針對外購比例高，供戶雜的特點，專門成立了煤、焦檢驗組，負責對入爐的各類焦炭質(zhì)量把關，一旦發(fā)現(xiàn)不達標，立即停止該供戶的焦炭入廠。 同時，生產(chǎn)科抽調(diào)副科長主管焦炭接卸、現(xiàn)場堆存、上倉工作，最大限度保證入爐焦炭的穩(wěn)定性。 具體入爐結構和焦炭工業(yè)分析分別見表3、表 4。
1.2 操作制度調(diào)整
1.2.1 裝料制度
由于熱風爐格子磚出現(xiàn)渣化，吃煤氣能力明顯降低，風溫一度不足1000 ℃ ，造成鼓風動能嚴重不足，中心氣流不暢，邊緣易發(fā)展。 加之冷卻壁破損嚴重，截至到 2018年 5月累計8塊冷卻壁11根水管漏水短封，操作爐型缺陷嚴重。 為此，2 號高爐積極摸索上部裝料制度，逐步加重邊緣礦焦負荷，減輕中心負荷，以達到發(fā)展中心，控制邊緣氣流，實現(xiàn)煤氣流分布合理的目的。 實際運用中效果顯著，煤氣流分布得到合理的控制。 制度調(diào)整過程邊緣負荷與中心負荷變化如圖1所示。
1.2.2 送風制度
送風制度決定著煤氣流的初始分布，同時影響軟熔帶形狀和位置。 因此，送風制度合理與否對煤氣流分布至關重要。 至 2018 年 5月 2＃高爐累計生產(chǎn)接近8年，且期間無中修。 針對風溫嚴重不足，冷卻壁漏水水管不斷增多，爐缸鐵口區(qū)域溫度升高等諸多影響，煤氣流長期下部中心吹不透，邊緣易發(fā)展的客觀情況，我們通過加長風口長度，2017 年 11月利用定修將6個原有長585mm的風口更換為615mm，煤氣流分布趨于穩(wěn)定，中心氣流得到改善。于是逐步將剩余 585mm 風口全部更換為 615mm，中心氣流進一步增強。 從根本上保證吹透中心。 九段、十段散料層溫度及熱負荷如圖2 所示。
1.2.3 熱制度及造渣制度
爐役后期冷卻壁破損、設備老化等問題凸顯，所以熱制度和造渣制度的穩(wěn)定尤為重要。 首先要求熱制度控制水平提高，通過接班綜合分析上班操作，班中勤看風口及渣鐵樣，穩(wěn)定燃料比及綜合冶強控制，交班給下班建議，達到了三班的統(tǒng)一操作，最大限度的穩(wěn)定了熱制度。 同時結合爐役后期的特點，適當提高爐渣二元堿度至 1.22 ～ 1.25 倍，保證氧化鎂含量控制在8％左右，這樣即保證了爐渣對熱制度的貢獻，同時又保證了爐渣的流動性和脫硫能力。
1.2.4 強化爐前出鐵管理
隨著爐齡的延長和冶煉強度的提高，爐前出鐵維護難度越來越大。 通過增加鐵口深度，逐步由原來的2.8～3.2 m 調(diào)整為3.0 ～ 3.3m；改善炮泥質(zhì)量，減少燒鐵口和堵口擠泥保證鐵口孔道的完整性。 同時根據(jù)不同時期的生成鐵量來調(diào)整鉆頭直徑和鐵次間隔，逐步將出鐵爐次控制在（14±1）爐／ 天，既滿足了生產(chǎn)需要，又保證了鐵口維護穩(wěn)定。
2 設備管理
2＃爐共計 14段冷卻壁，其中 1 ～ 4 段為球墨鑄鐵，5～8 段為銅冷卻壁，9段、10段為加裝蛇形管的鑄鐵冷卻壁，11～14 段為鑲磚冷卻壁。 自 2016年開始陸續(xù)出現(xiàn)冷卻壁燒損漏水現(xiàn)象。 截至到 2018 年5月，累計發(fā)現(xiàn)漏水冷板 8塊共 11根水管，均出現(xiàn)在爐身9 段、10段，即銅冷卻壁上部的鑄鐵冷卻壁位置。 現(xiàn)均已短封處理，即將漏水水管的進水管與上一段相應位置的水管的進水管相連，然后將漏水水管中間堵耐火泥，進出水管打盲板封死。 漏水水管統(tǒng)計見表5。
2016 年始，隨著原燃料質(zhì)量變差，渣比升高，炮泥質(zhì)量不穩(wěn)定，以及強化冶煉的持續(xù)開展，三個鐵口區(qū)域爐缸碳磚溫度不同程度的升高并超出預警值，最高達到 678 ℃ 。 嚴重地影響了高爐長壽以及提產(chǎn)、降耗工作。
針對此現(xiàn)狀，作業(yè)區(qū)制定了相應的管理辦法和防事故預案，利用定修機會對爐體、爐缸薄弱部位進行灌漿，做到“每修必灌漿”，最大限度地保持高爐的整體性。
細化看水組工作內(nèi)容，細化各部位的檢查內(nèi)容。 每班不少于 3 次對水系統(tǒng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，第一時間采取措施處理，嚴防隱患發(fā)展。 同時，看水組長帶隊每天至少一次不定期對全系統(tǒng)進行排查，力求 最早發(fā)現(xiàn)，提前預防，消除隱患。 對重點部位重點處理，例如針對九段 2＃ 、3＃冷板之前壞水管多的情況，加裝爐體外噴水，加裝測溫點，檢測爐皮溫度變化，同時增加攝像頭監(jiān)控。 這樣即保證了安全，又保證了對薄弱環(huán)節(jié)的監(jiān)控無死角。
爐前更換炮泥廠家，改善炮泥質(zhì)量，強化出鐵管理，將鐵口深度下限由2.8m 提高至 3.0m，同時加大淺鐵口的考核力度，從根源上消除淺鐵口。
爐內(nèi)通過階段性提高鈦負荷至 8kg ／ t，同時提高爐溫、堿度控制，降低生鐵含硫，保證物理熱控制在1490 ℃以上。 兼顧護爐與順行，即保證了爐缸溫度受控，又保持了爐況穩(wěn)定順行和技經(jīng)指標的優(yōu)化。
3 結語
宣鋼2號高爐針對爐役后期設備老化，熱風爐格子磚渣化，風溫嚴重不足，冷卻壁破損等一系列問題，制定了行之有效的辦法。 通過穩(wěn)定原燃料結構， 加長風口，調(diào)整上下部制度等辦法實現(xiàn)了爐役后期的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。 同時，利用爐體灌漿，加強鐵口維護，細化看水組工作，實現(xiàn)了爐體安全穩(wěn)定運行，為爐役后期的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供了設備保障。
4 參考文獻
［1］ 周傳典．高爐煉鐵生產(chǎn)技術手冊［M］．北京：冶金工業(yè)出版社， 2008：321．