柳钢1250m³高炉悬料操作分析

柳钢 1250m³高炉悬料操作分析

谢东军

柳州钢铁股份有限公司炼铁厂

摘要：针对近期柳钢1250m³高炉悬料采取的措施，通过缩小批重、降低布料制度、退负荷、严格控制各参数等措施，使高炉生产逐步恢复至正常生产水平，现对此次恢复炉况操作进行分析总结。

关键词：高炉 悬料 制度

1. 前言

柳钢1B高炉有效容积1250m³，共20个风口，2个铁口，高炉本体采用三段铜冷却壁和炉身钢冷却壁砖壁合一的薄壁炉衬技术，串罐式无料钟炉顶，碳砖+陶瓷杯综合炉底结构，除风口外高炉冷却系统全部采用软水密闭循环，炉顶使用串罐式无料钟布料。从2009年4月30日大修扩容后开炉一直生产至今，近期炉况抗波动能力较差，冶炼各参数紧张。高炉形成的渣皮不稳定，炉缸不活跃，多次出现悬塌料，炉墙出现粘结，高炉小套烧损比较频繁。高炉操作工作者积极应对，及时处理好悬料并优化各项冶炼参数，组织人员进行对冷却壁查漏，及时更换漏水小套等措施，严格控制风压和风温使用，制定精细常生产水平，各项指标逐渐好转。

2. 悬料前炉况

柳钢1B高炉焦炭品种来源多，柳钢自产一焦、三焦、四焦、外购焦，水焦，地焦等，原燃料质量波动大。高炉大修后连续生产12年多，冷却壁有漏水现象特别是原燃料质量大幅度下滑时，渣皮容易脱落，炉缸容易堆积，中心气流弱而无力，冶炼各参数之间紧张高炉透气性差，阻力系数高。高炉热风压力波动大不稳有尖峰现象，高炉时常有气流乱窜的滑料和悬料异常炉况。9月份悬料10次，悬料次数比前几个月相比明显偏多。

3. 悬料原因分析

3.1.原燃料质量下降

柳钢1B高炉进入9月份以后焦炭冷强度和热强度大幅度下降，焦炭热强度最低51.99而热反应性32.85,焦炭M40≥85、M10≤7.1.焦炭冷热强度差，如图（1）九月份三焦、四焦热强度变化趋势图。从图可以看出从9月10日开始焦炭热强度出现了大幅度的下滑，远低于焦炭低现值要求，本炉生产三焦、四焦热强度底线要CSR≧60、CRI≦30冷强度底线要求为M40≧85、M10≦7.1，至9月22日后才逐步好转。焦炭冷强度也不达标，导致高炉料柱骨架受到破坏，难以支撑高炉生产，冷强度的变差，导致高炉进入9月份以来受到焦炭库存量下降的影响，为了满足生产需求，高炉焦炭的冷强度和热强调均出现了大幅度的透气性受到影响，高炉气流紊乱，致使高炉悬塌料不断，引起炉墙和炉缸粘结。焦炭是高炉料柱“骨架”，是影响炉芯带透气性和透液性最关键的物料。实际证明，很多炉缸堆积，大多是因焦炭变坏引起的，质量低劣的焦炭，特别是强度差的焦炭，进入炉缸后产生大量粉末，使炉芯带的透气性变差。^[2]高炉炉况发生变化。

图一：三焦与四焦（CSR）和（CRI)变化趋势:

3.2 炉型变化渣皮不稳

正常生产时高炉软水水温差维持在3度至6度之间，悬料前一周的水温差波动频繁不稳定，说明高炉渣皮不稳，渣皮掉落造成炉型相应变化，渣皮的脱落对炉温稳定影响非常大，严重脱落还可能造成炉凉。由于焦炭质量的变差，导致高炉两道气流紊乱，致使高炉渣皮不稳定，经常由于渣皮大量掉落而导致炉温低，悬料等情况发生，恶化了高炉炉况。高炉9-10月份软水温差波动如图（2）：正常情况下本炉的水温差控制在3.5℃-6.5℃之间，从图中可以看出高炉软水温差在处理炉况期间波动比较大，时有凸起情况，是由于渣皮不稳定引起。

图二：9-10月软水温度差波动变化情况：

3.3 冷却壁漏水影响

冷却壁有漏水，第6、8层冷却壁多块漏水，由于冷却壁漏水非常容易导致炉墙粘结，高炉渣皮不稳，高炉冶炼参数之间压量关系紧张而且风压波动大，压差高，阻力系数偏高，煤气利用差。

3.4 操作应对不及时

近期原燃料质量下降，高炉仍然保持高煤比冶炼生产。在实际生产过程中高炉冶炼参数相对紧张，风压有凸起现象。高炉值班工长在实际操作过、出现尖峰，滑料等异常参数表现，没有及时汇报高炉炉长以及厂部相关管理人员提出合理化程中面对风压波动大建议以及建议及时采取退守措施。

4 悬料的处理过程操作分析

图三 两次悬料时高炉冶炼各主要参数如下图：

图四 两次悬料前后走料趋势如下图：

通过图三和图四参数对比分析操作不足之处：

1. 第一次悬料前风压不稳、压量关系紧张。高炉悬料后，塌后对高炉的恢复过于乐观煤量恢复太快，以及加风过快导致第二次难行，第二次难行后及时快速果断减风处理及时，料线相对第一次浅很多。

2. 当班高炉操作工长没有严格执行厂部和车间操作方针。尤其在近期高炉高煤比的情况下，综合判断调节炉况的能力以及操作经验不足，当高炉发生悬料时不够重视，高炉难行后没有立刻停煤停氧以及及时减风至悬料前的水平以下等措施把悬料消除在萌芽状态。

3. 压量关系非常紧张，各参数与走料情况严重不适应，当时顶温不高（最高温度320度）而且高炉配备顶温自动打水系统。（顶温超350度自动开启打水降温模式）按道理应该控制下密，但是却选择下一批，导致料柱压死，座料困难。

4.料塌下来后没有立刻回风或回风时间慢导致4个风口灌有小量焦炭堆积影响高炉各参数恢复。

5. 悬料后各冶炼参数的恢复处理

1.10月20日23点测铁水物理热1508度，铁水含硅0.47说明悬料前炉温充沛。23点10分高炉风压整体向上，高炉透气性变差，压量关系紧张。23点22分料塌后只有了15分钟就恢复到悬料前的风量风压以及恢复喷煤量90%，加风过快导致零点40分再次悬料.悬料后立刻停止喷吹煤粉和富氧。

2.综合悬料前炉温情况：批重由33吨退至28吨，负荷由4.28退至3.90.配料情况：烧结比比悬料前降低约一个点。依据：小批重、轻负荷、低碱度等措施都属于能使高炉形成大风量、良好流动性的一些措施。

3.装料制度采用发展边缘煤气流的装料制度。布料矩阵由P³⁶₃³⁴₃³²₂³⁰₂³³₁↓K³⁹₄³⁷₃³⁴₂³¹₂²⁷₁¹³₂↓变为P³⁴₃³²₃³⁰₂²⁸₂³¹₁↓K³⁷₄³⁵₃³²₂²⁹₂²⁵₁¹³₂↓（炉顶溜槽布料角度倾动补偿一直处于投用状态），加净焦2批，第一批焦炭布料角度最大和角度单环布料，同时增加中心焦炭量（料罐倒计时为零时，焦留1.1至1.6米），来改善中心透气性和透液性，既发展了边沿气流又兼顾了中心气流，确保煤气的两条通道畅通，保证顺行关系和压量关系平稳运行。第二批净焦执行正常布料制度。风量)约18万风压约0.290MPa,维持相对较低的风量风压避免长时间亏料线。

6. 结束语

6.1抓住高炉炉况失常前期一些变化，及时对高炉做出调整，将炉况失常扼杀在萌芽状态，才能将损失减少到最小

6.2高炉在指标优化调节过程中，实际冶炼生产中要做到多观察，高炉冶炼各参数对所调节的制度的反应情况及变化，高炉值班工长要及时汇报或提出合理化建议。

6.3加强对原燃料的管理，原料出现变化时，高炉及时采取措施，不盲目操作。制定合理的操作制度，合理的操作制度对稳定煤气流分布有重要作用。对原料条件波动因素造成的风量减小、料柱透气性差、炉墙温度异常等现象高度重视。

6.4要保持合理的冷却强度，控制炉墙各部位水温差，对炉墙局部水温差过高要及时增加冷却强度，同时加大对高炉冷却壁漏水的检查力度，防止冷却壁漏水给高炉顺行带来影响。

6.5加强炉前管理工作，维护好铁口深度，及时出净渣铁利于高炉冶炼参数的恢复优化指标。

参考文献：

1. 车奎生 汉冶特钢1530m³高炉失常炉况快速恢复总结[J] 2009