南钢3号高炉炉役后期生产操作

关键词 操作参数 炉型 设备点检 护炉

1 概 况

南钢3号高炉于1998年大修以来，至2006年已进入炉役后期，设备老化，炉内内衬侵蚀严重，炉底温度急剧上升，大大超过警戒温度，生产安全受到极大威胁，因此在2006年进行停炉抢修，抢修主要是更换了炉底炉内砖衬，部分冷却壁等。由于这次抢修主要针对炉底，而在其后的生产中暴露出了炉皮开裂漏煤气、现场煤气浓度严重超标、炉顶煤气管道开裂强度下降、高炉炉体平台腐烂、斜桥钢结构老化、炉缸热流超警戒报警等等一系列安全隐患，直接影响到高炉生产，所以在这次抢修以后，通过调整操作参数，加强设备点检，控制好合理的操作炉型，并开展护炉工作，3号高炉在护炉的同时较好的完成了分厂下达的生产任务，并取得了较好的技术经济指标。

2 炉役后期操作

2．1调整操作参数、控制操作炉型

2．1．1送风制度和装料制度

①下部调剂：

下部调剂是高炉操作制度的基础，决定着炉缸初始煤气流分布，影响着炉缸的稳定、活跃。

2007年9月，3号炉由7^#大风机换成了4样小风机后，风量由原先的67000 m³／h降到60000m³／h，风量不足，造成风速下降，鼓风动能不足，不易吹透中心，其后炉况变差，加之炉身上部有结厚，炉内气流不稳，滑料增多，容易悬料，造成了炉况的进一步恶化。随后通过调整了1#、2#、3拌、7#、9#、11徉、13#共7个风口，风口进风面积从0．1263 m²缩小到0．1156 m²，提高了风速，增强了鼓风动能，并争取发挥风机的能力，尽可能的全风操作，辅之于上部调剂手段，保证吹透中心和初始煤气流的稳定，即通过发展中心煤气流，对边缘煤气流进行控制，保证煤气流合理分布，改善高炉的透气性，随后炉况逐渐好转，悬料次数明显降低。

②上部调剂：

针对3号高炉处于炉役后期这一特点，从护炉及改善煤气利用出发，上部采取措施适当抑制边缘发展中心，维持稳定的边缘和中心两股气流。南钢的原燃料波动比较大，针对这种情况，3#炉把矿批由原先的12t缩为8．5t，减小了矿层厚度，改善了上部的透气性，并调整装料方式为：kkpp 4ppkk，料线1m，保证边缘焦层有一定宽度，另外，适宜的边缘矿石可抑制边缘煤气流发展以及中心不足对炉况的影响，发展了中心气流，保持了合理的操作炉型，使中心和边缘有一个合理的差值，可以使高炉接受风量的水平增强，有利于提高冶强，同时由于改善了煤气利用，提高了间接还原，使炉缸直接还原减少，减轻了炉缸焦炭负荷，有利于稳定炉缸渣铁物理热，有利于高炉的长寿。

③提高富氧率，尽可能全用风温

在风机能力不足的情况下尽可能的提高富氧率，一般情况下每提高1％富氧量将增产3％。因为富氧的使用，有利于加快高炉的冶炼进程、活跃炉缸、增强高炉的稳定性。富氧后风中含氧量增加，若保持富氧后风量维持不变，即保持富氧前的风量，则相当于增加了风量和煤气量，同时富氧鼓风与喷吹燃料结合起来，可以增加焦炭燃烧强度，大幅度增产。3#高炉在调为小风机、风量不足的情况下，提高了富氧率，由2006的0．41％提高到2007年的1．25％，基本保持在风量60000m³／h，富氧2000m³／h的水平下，高炉能较好的保持顺行和完成生产任务。

3#高炉在热风炉也处于炉役后期的情况下，06、07年平均风温达到1050、1020℃的水平，尽可能的全用风温，可以提高风口的理论燃烧温度，改善了炉缸的热状态，可以为进一步提高喷煤量创造条件。

2．1．2热制度和造渣制度

针对3#高炉炉身上部一直存在结厚的问题，相应的提高炉温水平到0．6％，碱度做到小花到花玻，一方面保持充足的渣铁物理热，另一方面让渣铁具有良好的流动行，然后在长期顺行的基础上不断冲刷结厚处，从2008年后的热流监测来看，结厚有减小的趋势。

2．1．3冷却制度

①高炉冷却控制参数：

冷却水压力要求：进水压力≥3．5Kg／cm²；

热流强度：炉缸≤3万；

冷却水温差控制要求：炉身、炉腰、炉腹冷却壁△t≤l5℃；

单联△t≤8℃；炉缸一层、二层冷却壁△t≤3℃；

单联△t≤1．5℃：

风口带冷却壁△t<5℃；

②对漏水的风渣口套及时更换，防止炉缸向凉或冻结

2．2开展护炉工作

2．2．1喂钛精丝、加钒钛矿护炉

钛渣护炉的原理：在高炉配料中，加入含TiO₂的炉料，使渣中TiO₂达到2％一3％，铁液中由于TiO₂的还原则含有一定的[Ti]。由于Ti与C及N可生成熔点高达2000℃以上的高熔点化合物TiC及Ti（C，N)，且其在铁液中的溶解度是有限的，起浓度积是温度的函数，w[Ti]*w[c]＝f（T）。在炉缸炉底砖衬侵蚀严重之处，因相对冷却强度变大而使铁水温度下降，此时则因浓度积大于饱和值而使TiC或Ti(C，N)由铁液内析出并沉积下来，起到自动补炉的作用，因此如果采取的加入TiO₂料的措施及时而适当，则可延缓或挽救炉缸烧穿的严重危机。

2007年11月以来，3#高炉炉缸铁口两侧热流一直在高位运行，且呈不断上升趋势，已经达到5．5万J／小时m³，威胁到高炉的安全生产，炼铁厂经过研究决定，对3#高炉薄弱的铁口部分，进行加钛精丝维护。钛精丝是从钒钛矿提炼出来，品位较高，去年在5#高炉护炉中使用效果较好，为了确保3#高炉安全生产到停炉，2008年1月，在2#、13#风口，装入了加钛精丝设备，经过一个星期喂丝，共加入钛精丝150吨，铁口二侧的水温差，由原来的1．19℃下降到现在1．15℃，下降了0．04℃，热流基本稳定在5．0—6．0万J／小时m³，保证了后期高炉的安全生产。

2008年4月23日在高炉配料中配加了钒钛矿进行护炉。

2．2．2安装热流强度在线监测系统、制定特护炉操作规范

2008年1月，3#高炉安装了高炉冷却壁水温差与热流强度在线监测系统，重点对铁口两测热流进行监测，并成立护炉小组，发现异常立即按照3#高炉特护工艺操作规范处理：

要求：

①严格在规定范围内操作，若发现炉缸热流上升较快0．1万／h(连续4小时)，因果断减风控压，力度要大，直到上升势头得到控制；

②警戒热流强度为6．5万，接近此值时，值班工长应处于高度警惕状态并立即向有关领导汇报、请示；密切关注炉底状况；做好随时休风准备；提醒职工注意万一炉缸烧穿说的紧急休风操作及撤离路径等安全事项；

③高炉车间对重点部位的热流，加强监控并绘出趋势图，便于工长随时控制并按有关规定或知识做出相应决断。

2．2．3加强设备点检维护

3#高炉已经处于炉役后期，高炉刚结构腐蚀，电气设备老化，大小钟泄露严重，炉皮有跑煤气开裂现象，上料系统也时有故障发生。因此：

①3#高炉加强了对设备的点检，发现问题，发现隐患，及时处理，并对重点部位建立点检台帐，每日白班早晚各对炉顶及各层平台各进行一次安全隐患排查，对炉顶煤气管道状况、平台各方向煤气浓度进行检测；

②加强水温差监控，每班对水温差测量两次，煤气浓度高的区域减少到一次，对水温差异常情况及时向车间、分厂汇报，及时采取措施；

③对漏水冷却壁加强监控，防止漏大影响炉况和断水烧坏；

④增加炉缸热流测量次数，每周不少于二次，及时掌握炉缸状况并向有关部门反映，采取有针对性的措施：

⑤每班对送风管道进行检查，对发红部位要及时进行接风管冷却，尽量避免进行打水冷却：

⑥利用每次计划检修的机会，全面检修设备，尽可能的把隐患消灭在萌芽状态。

2．2．4铁口维护

铁口两测热流一直在高位运行，因此维护好铁口至关重要。

①保证铁口深度在1400mm～1600mm，否则要及时增加打泥量；遇铁口连续偏浅，必须果断降压堵口：如长期铁口深度不达标，采取缩小或加长铁口上方风口措施，必要时要提高跑泥等级；

②铁口角度严格控制在≤13度范围内。及时出尽渣铁，炉缸存铁量不许超过理论容铁量，否则要控制料速；

③通过提高炮泥质量，减少二次出铁，杜绝大喷和潮铁口出铁，保证铁口深度，从而保护铁口两边冷却壁。

2．3抓好高炉操作管理

2．3．1及时掌握原燃料变化情况，做好应对措施。勤检查原料，发现烧结矿质量差，含粉超标时就作放仓处理，从而使入炉烧结矿的含粉量有了较大的降低，减少了入炉粉末，提高了高炉的顺行度；

2．3．2工长要严格执行操作方针，精心操作，尽可能减少高炉悬料，保持高炉稳定顺行，悬料应及时处理，原则上禁止顶烧以致高炉憋风；

2．3．3控制一定的高炉冶炼强度，做到安全均衡生产，护好炉的同时取得一定的生产技术指标：

2．3．4认真学习特护炉操作规范，熟练掌握事故处理程序，班中出现异常要及时向领导汇报，并积极采取措施，把危害减到最低限度；

2．3．5在日常操作中各班加强协调，发扬团队精神，精心操作，真正做到“分析好上班，操作好本班，照顾好下班”。牢固树立护炉意识。

3 结 语

(1)炉役后期注意保持煤气流的稳定，煤气流的控制，以适当抑制边缘、发展中心为主导思想；

(2)严格执行护炉操作规范，精心操作，做好护炉工作。

(3)炉役后期应加强设备点检和维护，牢固树立护炉意识。