马钢1#高炉炉况失常处理及溜槽脱落事故回顾

蒋裕       庄雪风    徐川

摘  要   1 号高炉 2008 年底因原燃料质量劣导致炉况失常，期间处理经历一个多月时间，2009 年 1 月 5 日高炉发 生溜槽脱落事故，休风更换后炉况较快恢复正常。

关键词   高炉  失常  溜槽

1.概述

马钢二铁总厂1号高炉于2007年6月大修结束点火开炉，通过周密计划和精心操作1号炉顺利开炉并快速达产，并在较长时间内保持了炉况的稳定顺行，2008年部分经济技术指标见表 1。

自12月6日难行恢复后7、8、9日，因低炉温经常出现且已不受控，加之焦炭劣化无形中加 重了负荷，导致操作燃料比一度高达 550kg/t。而入炉焦粉增多，恶化料柱透气性，使煤气利用率 变差。而焦炭劣化还易炉缸中心死料柱的置换进程延缓，死料柱体积增大，透液性变差，最终易形 成炉缸堆积，从 1 号炉 12 月炉芯温度曲线走势及炉缸侧壁温度走势就可以看出（图 3），自 11 月起炉缸的工作状况就已经开始持续变差。

1 号炉之前大量破损的冷却壁，虽然已将水量控制到很低的水平，但仍无法彻底消除漏水的不 利影响，一旦入炉焦粉增多且顶温偏低时，就易造成炉墙粘接。从而影响上部气流分布、影响下料。 长期偏尺大，料行不畅正是基于上述原因导致。

因此原燃料质量的劣化引起的炉缸堆积和炉墙粘接直接导致此次炉况陷入失常。

3.2 炉顶布料偏差造成炉况反复

此次炉况失常及恢复得另一个特点是，恢复过程存在较大反复，而最大的变化正是出现在溜槽脱落的前后一段时间内。2008年12月17日白班休风堵风口后，炉况恢复进程尚可，12月19日～12月24日平均风量 4005m3/min，12月21日～12月24日平均煤比 59kg/tFe，高炉的主要指标均 有所改善，炉况已向好的方向发展，然而12月24日后炉况再次急转直下，料制的调整、堵风口、加组合料等均未取得预期的效果，直至2009年1月5日溜槽脱落，更换溜槽后高炉炉况才逐渐彻底 恢复正常。溜槽脱落必然经历一定过程，据此可以推断在2009年12月25日～2009年1月5日这段时间内，溜槽布料不准是炉况恢复出现反复的重要原因。从事后对残留的溜槽鹅头状况的分析可以看出：溜槽鹅头、槽体固定螺栓；溜槽下衬板绝热材料有问题；同时鹅头厚度小于40 mm；溜槽从变形到最终脱落经历一定的过程，布料的精准性也随之降低，直至脱落前后发生重大偏差。自12月底至1月初持续升高的炉喉钢砖温度和炉顶十字测温边缘点温度就很好的证明以上判断。在没有掌握溜槽这种变化的情况下，料制调节必然无法达到预期的效果，甚至与操作者的意愿背道而驰，给炉况恢复造成严重干扰。因此我们认为 12 月末炉况再次失常，正是由于溜槽逐渐变形直至脱落影 响布料精度导致的。

4.对此次炉况失常的反思

机械结构发1号高炉此次炉况失常由原燃料质量劣化诱发，后又以溜槽脱落为转折最终彻底 恢复，这期间经历一个多月时间，给总厂及公司生产造成较大影响。加之处理过程又异常艰难，因 此这其中的经验值得总结，教训值得反思。

1 号高炉自顺利开炉起始终保持较高冶炼强度，长期相对稳定的炉况掩盖了许多平时易于忽视 的例如炉芯及炉缸侧壁温度持续下降、铁口工作不均衡、燃料比大幅波动、偏尺等等炉况的变化。同时也在一定程度上造成操作者思想上的松懈。而追求指标更使得高炉操作失去了一定的安全系数，当焦炭及其它原料理化性能一但发生大得变化时，高炉将会很难适应，对炉况的自信以及原燃料的 质量变化信息的反馈的滞后又延误了处理的最佳时机，影响对炉况调整的力度。最终使得炉况积重 难返，陷入大的失常。溜槽（修复件）质量不过关造成的变形，直至脱落，使得布料出现较大偏差， 严重影响了高炉气流分布，干扰了操作者对炉况的判断，阻碍了炉况的恢复进程，造成炉况的反复，可以认为此次溜槽事故也是造成炉况长时间难以恢复的主要原因之一。

无料钟布料的主要优点就是可以选择单环、螺旋、扇形、定点的布料方式来根据炉况要求灵活运用。而在此次恢复炉况过程的中针对持续偏尺，在相对较短的时间内集中大量使用扇形布料，是 否也是溜槽生疲劳，并最终脱落的原因之一也值得思考并开展相关研究。

5 结语

（1）加强对原燃料的成分及理化性能的关注。在外部条件变化时，将原燃料波动信息及时传递 给高炉，为高炉参数的及时调整争取时间，减小甚至消除不利影响，实现高炉的长周期稳定顺行。

（2）根据现有外部条件及炉内变化及时适当调整，为高炉留出一定的安全余地，保持大的方向 并根据变化及早做出灵活的调整，实现高炉长周期稳定顺行。

（3）炉况失常在调整操作制度的同时，还应密切关注设备的运行状况，利用现有手段及时发现 故障，并消除由设备原因导致的炉况波动。

（4）加强溜槽的管理主要溜槽鹅头每半年探伤一次厚度不能小于40 mm；溜槽鹅头同槽体连接 用专用螺栓；修复溜槽螺栓扩孔要有要求；溜槽衬板要耐热、耐磨、耐冲击，并采用特殊的铸造工 艺和热处理；溜槽衬板下绝热材料要有质保；更换溜槽前要检查；规范使用溜槽布料模式，严格遵 守安全料线制度；控制顶温大于 350 度要采取措施降温保护炉顶设备。

（5）采用高性能的炉顶摄像设备，其应具备在高炉各种工况条件下均能较好观察炉内状况的能 力，以便及时发现溜槽等炉内设备的异常情况。

参考文献：

1、《高炉炼铁生产技术手册》    周传典    冶金工业出版社    2008 年

2、《高炉布料规律》    刘云彩    冶金工业出版社    2005 年

表 1（注*2008 年 2 月受雪灾影响指标欠）

由于自开炉起1号高炉始终维持较高冶强，自2007年大修新更换的九层冷却壁大量破损，从2008年元月17日发现第一块冷却壁破损至今已经有 32 块冷却壁相续破损，破损率高达 80％，炉身10至15 段的冷却壁陆续出现13处破损（大修未更换炉身10～15段冷却壁）。2008 年底随着原燃料 质量劣化，炉况逐步恶化，恢复过程艰难，几经反复。2009年1月5日炉顶溜槽掉落，高炉被迫休风更换，复风后炉况再未出现较大的波动，直至1月中旬起炉况逐步恢复正常。

2.过程回顾

2.1 炉况失常及处理简述

2008 年12月2日一号高炉计划休风11小时，更换9个漏水小套，处理9层炉皮，炉况恢复较 顺利。由于高炉频繁出现偏尺现象，遂采用了扇形布料的方法处理，6日白班高炉难行减风坐料，偏尺现象更加严重。因炉温持续偏低，大幅提高燃料比，炉内气流也随之恶化。10、11日连续出管 道，12日难行坐料，休风堵风口，炉况自此陷入失常。炉况处理过程主要经历两个阶段。

前一阶段炉况调整以退负荷及堵风口并配合上部料制调整为主。2008 年 12 月 8 日退负荷至 3.80，2008 年 12 月 9 日白班初期退负荷至 3.49，但 2008月12日10 白班后期至2008 年12月11日大夜班中期连出管道，2008年12月12日改全焦冶炼（负荷 2.8），并配加萤石洗炉。【2008年12月17日～2008年12月18日使用组合料[(1K+5H)×4、(1K+7H)×4]】。2008年12月18日～2008 年12月22日配加锰矿洗炉。2008年12月12日休风堵风口3＃、 6＃、9＃、13＃、17＃、21＃、24＃、28＃。2008年12月17日两次休风堵风口3＃、6＃、9＃、11＃、12＃、15＃、18＃、21＃、24＃、25＃、26＃、27＃、30＃。

第二阶段2008年12月25日～2009 年1月7日。此阶段表现为勉强维持小风量，高炉崩滑料不断，管道行程连续不止。此阶段炉况已严重失常，采用的调整手段力度也较大。2008年12月25日休风堵2＃、5＃、7＃、8＃、10＃、11＃、15＃、16＃、22＃、25＃、26＃、29＃。直至 2009 年 1 月 5 日大夜班溜槽掉落，当日休风更换溜槽并堵1＃、3＃、6＃、8＃、10＃、12＃、14＃、18＃～28＃【2008 年 12 月 31 日再次配加锰矿，2008 年 12 月 27 日～2008 年 12 月 28 日使用组合 料[(1K+5H)×10、(1K+8H)×7]，2009 年 1 月 2 日～2009 年 1 月 7 日使用组合料[(1K+3H)×9、(1K+5H)×41、(1K+8H)×27]】。更换溜槽后，炉况逐步好转，至 2009 年 1 月 9 日富氧 3000m3/h，自此炉况 才基本恢复正常。

此次炉况恢复过程中值得注意的情况是，在整个处理过程的偏尺现象始终困扰着高炉操作者，探尺差动辄超过一米，而随着尺差的加大，高炉上部气流变得难以控制，为此不得已采用扇形布料 的方式找平料面，由于偏尺现象持续存在，整个恢复炉况过程中扇形布料的使用变得十分频繁，例 如 2009.年 1 月 3 日这一天扇形布料的次数就多达 18 次。

2.2 溜槽脱落回顾

2009 年1月4日18：45 因管道气流控风至 3000m3/min，5 日大夜班接班风量维持，负荷 2.6、组合料（1K+5H）。初期炉况总体尚稳，硅数高，缸温尚可，风量逐步恢复，但十字测温边缘点及炉 喉钢砖温度持续较高。3：50 风量恢复至 3500m3/min，5：10 当一罐矿 O10 9 入炉后，十字测温边缘 温度突升且中心温度急剧下降，边缘点温度最高时达 460℃，中心温度跌至不到 100℃，当班炉长判 断布料有问题，查看布料挡位、圈数、布料时间均正常，随后进行 11 挡单环布料和一罐焦扇形布料 时尚可以控制边缘温度， 5：30 初步判断为溜槽布料出现较大偏差，控风观察确认。此前马钢高炉 从未发生溜槽脱落的事故，该溜槽 2008 年 7 月 15 日更换，且因为炉况长期不顺，上部气流盛导致 炉顶摄像镜头视野模糊，无法清楚观察溜槽的状况。以单环 11 档位维持组合料同时加 5 个空焦上料， 随后运转作业长、设备点检继续通过⑴现场溜槽运行时按旋转停止，观察溜槽旋转即停（旋转电机 无抱闸）；⑵中控溜槽倾动到 48 度，让电工按倾动电机抱闸观察溜槽不往下倾动；⑶观察分析溜槽 旋转、倾动电流趋势；⑷炉体反映炉顶十字测温杆冷却水压力在 5：30 左右突然下降，怀疑是有物 体砸坏漏水导致；根据种种迹象确认溜槽已经脱落，7：50 加休风料准备休风，设备部门准备备件，8：32 休风后打开炉顶检修门发现，4m 长的溜槽只剩鹅头（长度 760mm），溜槽槽体部位（长度 3240mm） 脱落。

3.炉况失常原因分析

3.1 原燃料劣化导致炉况失常

由于焦化厂干熄焦炉检修，1＃高炉于 2008 年 12 月 1 日将使用一炼焦湿焦比例提到 100％，而 此前 1 号高炉焦炭中始终有 45%左右的干熄焦量。而自 2008 年 11 月焦炭粒度下降、M10 明显劣化见 图 1、图 2。