武钢5号高炉炉况失常的分析与处理

摘要对武钢5号高炉炉况失常的原因及处理进行了总结分析，认为拉风频繁、慢风时间多、原料带人Al₂O₃高、焦炭和烧结矿质量差、炉温偏低、碱度高是炉况失常的主要原因。采用锰矿和净焦洗炉、堵风口恢复、压边缘疏松中心煤气流、调整O／C、控制稍高炉温、较低碱度、增加出铁次数等措施，取得了较好的效果。

关键词 高炉 炉况失常 分析处理

1引言

武钢5号高炉有效容积3200m³，设计一代炉龄无中修10年，于1991年10月19日开炉投产，到2005年已经连续生产14年，目前进入炉役后期。炉顶齿轮箱超过设计使用寿命，2004年5月份年修更换齿轮箱后，受齿轮箱旋转溜槽停转及槽下计算机设备老化等影响，高炉拉风频繁，慢风时间多。2004年11月中旬至12月中旬，干熄焦设备检修改用湿焦。2004年4季度以来，烧结矿质量变差，粉末多，进口矿中Al₂O₃含量高造成渣中Al₂O₃高达17．5％(见表1)，渣铁流动性差，渣铁不能及时排放，致使炉况顺行渐差。另外，炉底最高温度31号点(靠中心)温度一直下降，由正常的510℃左右下降到297 ℃。由此可看出炉缸中心不活，中心煤气流较弱。12月上旬炉况开始恶化，风量萎缩到5500～5700m³／min，风压波动大，高炉不易接受风量；炉温波动大，两铁口炉温偏差大，生铁中[S]含量居高不下；出铁时间短，易憋炉；最终导致炉况失常。经过两周多的调整处理。炉况失常才得以恢复正常见表2。

2炉况失常的原因

2．1拉风频繁，慢风时间多

(1)2004年5月份年修更换齿轮箱后，旋转电流波动大，齿轮箱受炉顶温度影响大，炉顶温度达到250℃，齿轮箱旋转溜槽就停转，有时在布料过程中停转，导致布料紊乱，而且停转后难以启动，导致低料线，高炉被迫减风降压。

(2)槽下计算机设备老化，经常影响上料，导致低料线次数多，拉风频繁，高炉拉风多次造成大低料线，造成高炉恢复困难，顺行变差。

2．2 原料中Al₂O₃含量升高，原料带入的A1₂O₃危害较大

(1)造成渣中Al₂O₃含量升高，粘度大，炉渣流动性差，渣铁不易排放，易造成憋炉。

(2)增加了软熔带厚度，气流上升阻力增大，料柱透气性变差，使高炉顺行变差。

(3)高含量Al₂O₃在炉缸吸热厉害，炉温波动，渣铁物理热差，易造成炉缸不活。

2．3 焦炭和烧结矿质量变差，料柱透气性差

11月中旬到12月中旬，干熄焦设备检修一个月，使用潮焦，热反应性差，‰降低，粉末多，焦炭的反应后强度由60％下降至40％，料柱透气性变差，不接受风量，风量萎缩，鼓风动能降低，风速低，中心气流不足。2004年以来，由于扩大生产，原料涨价，烧结矿质量变差，粉末多，料柱透气性差，影响炉况顺行。

2．4炉温长期偏低且炉渣碱度高

[Si]大部分在0．30％～0．40％，由于[S]高，为了脱硫，只能维持较高炉渣碱度操作，R₂控制在1．17～1．21，致使渣铁物理热差，在1470℃左右，锃水发红。

3炉况失常的处理过程

3．1 集中加净焦和锰矿洗炉

(1)集中加净焦洗炉。12月7日高炉风量萎自至5500～5700m³／min，炉况顺行极差，被迫进行调整。12月7日加净焦和锰矿洗炉，共加入120t净焦和20t锰矿，并调轻O／C。至8日又加净焦104t，风量仍然不多，只有5600～5 800m³／min，炉况进一步恶化。11日开始连续大量坏风口，炉况越来越差。

(2)加锰矿洗炉。13号开始加锰矿洗炉，改善渣铁流动性，同时增加Al₂O₃含量低的烧结矿和海南矿用量，增加渣量，达到降低Al₂O₃含量的目的.13号开始改变用料结构：由67．5％烧结矿 21．5%球团矿 5．2％南非矿 5．8％海南矿一71．5％烧结矿 17．6％球团矿 1．9％南非矿 9．0％海南矿 1000kg锰矿。15号用料结构变为81．0％烧结矿 19．0％海南矿 2000kg锰矿。

用料结构改变后，渣铁流动性增强。锰矿洗炉效果明显，至22日共用锰矿1751t。22日炉底温度开始回升，31号点(靠中心)温度从297 ℃上升到486℃(至22日)，说明炉缸中心较以前活跃，证明加锰矿是正确的。

3．2堵风口恢复炉况，活跃炉缸中心

至12月9日下午高炉炉况仍然不见好转，风量5800m³／min左右，决定休风堵风口恢复。17：25～17：45休风15min，堵7号(21：20吹开)、11号、22号、26号4个风口(事后总结从后面的恢复来看，4个风口堵得少了)，炉况恢复困难。风量恢复到5800m³／min，下料极其不好。11日开始，连续大量坏风口，高炉被迫连续休风处理坏风口(见表3)，延缓了炉况恢复进程。

在所坏风口中，几乎都是被铁水烧坏的，风口前端凝铁比较多，边缘气流旺。大量坏风口期间：①布料制度由 _{987651 876 987651 9876}

C₃₃₂₂₁₄ O₃₅₂变为C₃₃₂₂₁₄O₃₄₃₂，以压边缘气流。

②在易坏风口的地方改用加长风口，如1号、2号、17号、20号、29号、32号等6个经常坏的风口改换加长风口。③将几个连续烧坏的风口，更换后暂时堵死。④更换风口时，在风口下部填泥，加食盐，降低风口前渣铁混合物的熔点使其尽快进入炉缸，以减少风口损坏。采用这几项措施后，大量坏风口现象才得以抑止。

3．3调整装料制度

在炉况调整初期，布料制度由 ^{10987651 1098765 987651 876}

C_1222214O₁₂₃₃₂₁变为C₃₃₂₂₂₄O ₃₅₂，主要目的是开放中心和边缘两股气流。

这次炉况失常，主要是炉缸不活，中心气流不足。在炉缸不活时，中心气流较弱，制度上采用了压边缘松中心的办法。装料制度变化：_{987651 876 987651 9876 987651}

C₃₃₂₂₁₄O₃₅₂ →C₃₃₂₂₂₄O₁₃₄₁→C₃₃₂₂₂₄

_{9876 987651 9876 987651 98765}

O₂₃₄₁→C_3322244O₂₄₃₂→C_3322244O₂₄₃₂₁但矿石的分布，不能大量布在边缘环带，否则靠中心环带无矿石层，气流也很难打通中心。

3．4调整0／C

主要是增加软熔带区域焦窗厚度，改善料柱透气性。此次恢复处理过程中，O／C基本上按全焦冶炼调整，O／C为2．6～3．1，后期O／C为2．6左右(见表2)。

3．5控制炉温上限水平

在炉况失常处理期间，[Si]=0．70％～1．O％(见表2)，以保证充足的物理热；控制较低的碱度；适当提高生铁含硫量以提高渣铁流动性。炉渣碱度基本上控制在1．00左右，生铁含[S]控制在0．04％～0．05％。

3．6增加出铁次数

加强渣铁排放。在恢复期间，出铁基本上不间断，使炉缸中化出的渣铁能及时排放出来。平均每天出铁次数达到15次之多。

经过2周多的处理调整，炉况失常才得以消除。武钢5号高炉于2004年12月22日基本上达到正常水平，风量达6022 m³／min，风速235m／s，接近正常水平，炉况顺行，各项技术经济指标逐步正常(见表4)。武钢5号高炉对这次炉况失常的处理是正确的，是成功的。

4教训及认识

(1)通过本次对炉缸不活的处理，让我们再次认识到高炉生产过程中精料的重要性。

(2)在上部制度调整不见效的情况下，可考虑调整长短风口的布局。

(3)高炉操作中，应根据原燃料的具体情况，制定有效的生产措施和合理的操作制度，确保炉况稳定顺行。如：高Al₂O₃含量、高喷吹量等情况下的合理操作制度。

(4)处理炉缸不活的最重要措施，压边缘松中心，加净焦和锰矿洗炉，改善渣铁流动性，调整O／C，控制稍高炉温，较低碱度，堵风口恢复，以利于吹透炉缸中心，增加出铁次数。