摘  要  對柳鋼3號高爐處理爐況波動進(jìn)行總結(jié)，通過對爐況波動的原因，恢復(fù)過程進(jìn)行分析，為了避免類似事故發(fā)生及在發(fā)生失常事故后如何避免事故擴大化提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞  高爐  爐況  處理

1  概述

柳鋼3號高爐（2000 m3）于2008-05投產(chǎn)，2個鐵口、26個風(fēng)口，采用串罐無鐘爐頂，雙均排壓系統(tǒng)，板壁冷卻壁，陶瓷杯爐底，軟水閉路循環(huán)與開環(huán)結(jié)合冷卻系統(tǒng)。2017-01-11起高爐配用水焦，因焦炭負(fù)荷未退夠，造成高爐連續(xù)出現(xiàn)低爐溫現(xiàn)象，后因提溫措施未到位，高爐壓邊時機也不對，2017-01-12 T18:50高爐出現(xiàn)冷懸恢復(fù)后又頻繁出現(xiàn)邊緣管道氣流，邊緣管道氣流造成布料平臺混亂，加之礦焦角度整體下移，造成中心料面堆高，布料時礦石沿著料面斜坡滾至邊緣，造成邊緣負(fù)荷不穩(wěn)定，導(dǎo)致邊緣氣流不穩(wěn)定，料柱透氣性差，給爐況恢復(fù)造成困難。通過實施集中堵風(fēng)口等措施，3號高爐經(jīng)過近20天的調(diào)整處理，高爐爐況才趨于正常。爐況波動及處理期間，燒損風(fēng)口小套2個，產(chǎn)量下降約1.5萬噸，焦比升高約39kg/t，損失較大。為了防止類似事故再次發(fā)生，本文對爐況波動的原因進(jìn)行分析，總結(jié)教訓(xùn)并制定了預(yù)防措施。

2  爐況波動的原因分析

2.1  焦炭質(zhì)量變差

焦化干熄故障檢修出水焦，高爐逐步增加水焦配用量至30%，焦炭熱態(tài)性能下降，焦炭M10由原來的6.5%升至7.9%，對高爐穩(wěn)定帶來影響。

2.2焦炭質(zhì)量變差，操作上沒有應(yīng)對好

2017-1-11高爐開始配用水焦，高爐按經(jīng)驗退焦炭負(fù)荷，待水焦反應(yīng)爐溫偏下限，高爐沒有重視，造成高爐連續(xù)出現(xiàn)低爐溫現(xiàn)象，2017-1-12白班與中班爐溫趨勢如圖1所示。2017-1-12 T 6:50礦角整體上1°壓邊，2017-11-12T 10:00壓量關(guān)系偏緊，2017-11-12T 10:45調(diào)回原制度，白班減輕焦炭負(fù)荷、加凈焦提爐溫，由于連續(xù)低爐溫壓量關(guān)系變緊張，料柱透氣性惡化，到2017-1-12T 18:50懸料，后續(xù)爐況恢復(fù)較慢，爐況向差。

2.3  處理過程中穩(wěn)定爐況的條件沒有創(chuàng)造好

處理爐況過程中過早優(yōu)化，加負(fù)荷過快，導(dǎo)致低爐溫，造成爐況穩(wěn)定性差。疏導(dǎo)煤氣流的制度沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識，平鋪礦石過快、上角度錯過時機，料面不平，造成爐況反復(fù)波動。 2017-1-14爐況稍有好轉(zhuǎn)時，礦石布料平臺平鋪過快，造成邊緣與中心兩頭壓，兩道氣流受抑制，壓量關(guān)系變差，風(fēng)量萎縮，走料不好，被迫退回制度。2017-1-19邊緣氣流變強，中心氣流變?nèi)?，沒有及時上角度抑制邊緣，錯過時機2017-1-20邊緣出現(xiàn)管道氣流頻繁翻料，中心氣流出不來。邊緣頻繁翻料后料面不平，低角度布料恢復(fù)，布料時礦石沿著料面斜坡滾至邊緣，造成邊緣負(fù)荷不穩(wěn)定，導(dǎo)致邊緣氣流不穩(wěn)定，料柱透氣性差，給爐況恢復(fù)造成困難。

2.4  冷卻壁漏水

3號高爐服役將近9年，冷卻壁有漏水，因高爐爐身平臺煤氣量大，查漏不安全，短時間無法判斷是那一塊漏水。2、3、4號風(fēng)口一直有水流出，冷卻壁漏水入爐內(nèi)影響操作爐型，同時對爐溫影響較大，因無法定量分析，操作上把控爐溫難度增大。

3  爐況處理過程

這次爐況處理主要分三個階段，第一階段為一般處理階段，第二階段處理邊緣管道氣流，打開中心階段，第三階段為堵風(fēng)口逐步恢復(fù)階段。

3.1  一般處理階段

2017-11-12,18:50冷懸，當(dāng)時生鐵Si含量0.27%，物理熱1475℃，爐溫低減風(fēng)料塌后料柱透氣性差，加風(fēng)困難。改裝料制度O³⁹₂³⁷₃³⁵₃³³₂³¹₂C⁴¹₄³⁹₃³⁶₂³³₂³⁰₁²⁷₁¹⁶₁→O³⁸₂³⁶₃³⁴₃³²₂C⁴¹₄³⁹₃³⁶₂³³₂³⁰₁²⁷₁¹⁶₁礦石平臺撮堆，發(fā)展邊緣與中心兩道氣流。礦批重由50 t逐步縮至40 t。加焦反應(yīng)爐溫上升后，高爐開始接受風(fēng)量，風(fēng)量加上去后料快，當(dāng)時過于樂觀，2017-1-12 T 23:58批重擴至48 t，批重擴上去后走料逐漸呆滯，壓量關(guān)系吃緊，到2017-1-13 T 2:10再次出現(xiàn)懸料，坐料塌后料柱透氣性差，高爐不接受風(fēng)量，改制度O³⁸₂³⁶₃³⁴₃³²₂C⁴¹₄³⁹₃³⁶₂³³₂³⁰₁²⁷₁¹⁶₁→O³⁶₂³⁴₂³²₂³⁰₂C³⁹₄³⁷₃³⁴₂³¹₂²⁸₂¹⁶₁發(fā)展邊緣氣流，當(dāng)時壓量關(guān)系緊，走料差，批重逐步縮至30 t疏導(dǎo)邊緣與中心兩道氣流，2017-1-14夜班壓量關(guān)系開始緩解，逐步加至風(fēng)強化。2017-1-14 T 4:06調(diào)裝料制度O³⁶₂³⁴₂³²₂³⁰₂C³⁹₄³⁷₃³⁴₂³¹₂²⁸₂¹⁶₁→O³⁷₂³⁵₂³³₂³¹₂C³⁹₄³⁷₃³⁴₂³¹₂²⁸₂¹⁶₁將礦石整體外移1°，2017-1-14 T8:55把礦石平臺平鋪拉寬O³⁸₂³⁶₂³⁴₂³²₂³⁰₂C⁴⁰₄³⁸₃³⁵₂³²₂²⁹₂¹⁶₁，經(jīng)過一個冶煉周期后2017-1-14 T14:23將礦焦角度整體外移，O³⁹₂³⁷₂³⁵₂³³₂³⁰₂C⁴¹₄³⁹₃³⁶₂³³₂²⁹₂¹⁶₁礦石平臺拉寬至9°角差，礦石平臺拉寬后，批重逐步擴至46t。調(diào)制度反應(yīng)后，壓量關(guān)系吃緊，風(fēng)量萎縮，走料變差。裝料制度退回O³⁷₂³⁵₂³³₂³¹₂ C⁴⁰₄³⁸₃³⁵₂³²₂²⁸₁¹⁶₂發(fā)展邊緣氣流，同時增加中心加焦疏導(dǎo)中心氣流。2017-1-15在料速快7.5批/h（正常爐況料速6.5批/h），爐溫充足的前提下，批重逐步擴至44 t，焦炭負(fù)荷由3.8加至4.1。2017-1-16夜班重負(fù)荷反應(yīng)爐溫偏低，高爐被迫減風(fēng)提溫，壓量關(guān)系再次吃緊。2017-1-16 T15:38調(diào)裝料制度為O³⁶₂³⁴₂³²₂³⁰₂C³⁹₄³⁶₃³³₂³⁰₂²⁷₂¹⁶₁發(fā)展邊緣改善透氣性。發(fā)展邊緣的裝料制度冶煉至2017-1-19，邊緣氣流越來越強，中心氣流逐漸變?nèi)?，高爐沒有及時調(diào)整抑制邊緣氣流。到2017-1-20出現(xiàn)邊緣管道氣流，爐頂料面頻繁翻料，從爐頂成像儀觀察只見邊緣局部管道氣流，不見中心氣流出來。

3.2  處理邊緣管道氣流，打開中心階段

2017-1-20開始，采取穩(wěn)步打開中心，裝料制度上逐步抬礦焦角度，力求實現(xiàn)兩道分布，裝料制度調(diào)為O³⁸₃³⁶₃³³₃C⁴⁰₄³⁸₃³⁵₂³²₂²⁸₂¹⁵₁因邊緣管道氣流造成布料平臺混亂，布料失真，高爐一直風(fēng)量難全，2017-1-22和2017-1-24查出11號和25號風(fēng)口小套漏水，這兩個風(fēng)口均在鐵口正上方，當(dāng)時小套可控，一直沒有更換。2017-1-29兩個小套漏水變大，高爐透氣性變差，風(fēng)量萎縮，出現(xiàn)滑料頻繁現(xiàn)象，爐況再次向差。

3.3  堵風(fēng)口逐步恢復(fù)階段

2017-1-30休風(fēng)料后高爐休風(fēng)更換11號和15號風(fēng)口小套，集中堵4、5、6、7號共4個風(fēng)口。定風(fēng)壓0.3 MPa操作，風(fēng)口面積0.2284 m²，風(fēng)溫為1000℃，實際風(fēng)速為251 m/s，送風(fēng)負(fù)荷36/9.8＝3.67。堵風(fēng)口后邊緣氣流會受抑制，送風(fēng)后改料制為O³⁶₂³⁴₃³²₃³⁰₂C³⁹₅³⁷₃³⁴₂³¹₂²⁷₁¹⁵₁發(fā)展邊緣氣流?？紤]礦焦角度下移后，料面會中心堆高呈饅頭形，在布料中，以及料面下降過程中，礦易向邊緣滾動，造成邊緣煤氣流不穩(wěn)定且很容易受抑制。為了穩(wěn)定布料平臺，消除布料失真現(xiàn)象，采取在邊緣加循環(huán)焦的措施。2017-1-30 T11:00開始每10批料加1批凈焦布在40°環(huán)位。定風(fēng)壓0.3 MPa操作后，休風(fēng)料反應(yīng)爐溫充足，高爐透氣性良好，走料均勻、順暢。2017-1-31各參數(shù)在穩(wěn)定3個冶煉周期后，開4、7號風(fēng)口，逐步加風(fēng)至3580 m³/min。風(fēng)壓控制0.32 MPa冶煉24 h后爐溫充足，走料順暢。2017-2-1打開5、6號風(fēng)口，風(fēng)量加至4000 m³/min，風(fēng)壓控制0.35 MPa。全風(fēng)口作業(yè)后，邊緣氣流趨于均勻，具備上角度壓邊的條件。2017-2-1 T9:00礦焦布料角度整體外移1°，制度反應(yīng)后壓量關(guān)系穩(wěn)定，走料順暢。2017-2-1 T15:10礦石角度外移1°（礦石最小角度30°未動），礦石平臺拉寬至8°。2017-2-2T9:20礦石繼續(xù)外移，具體改變過程。

休風(fēng)堵風(fēng)口后經(jīng)過4天的調(diào)整，順行完全正常，煤氣分布明顯改善，爐頂溫度下降，頂溫偏差在30℃以內(nèi)，十字測溫邊緣各點溫度顯著下降，并穩(wěn)定在200℃左右，煤氣利用率2017-2-5由原來的40.3%提高至46.9%。2017-2-3在用完風(fēng)溫、穩(wěn)定料速、找準(zhǔn)負(fù)荷、穩(wěn)定爐溫的前提下，取消加循環(huán)焦。2017-2-1～2017-2-5連續(xù)加負(fù)荷，穩(wěn)定焦炭批重，每次加礦1～2 t，礦石批重由40 t加到56.8 t，負(fù)荷由3.67增加到4.49。2017-2-5高爐產(chǎn)量5338 t，燃料比523 kg/t，爐況恢復(fù)正常水平。

4  結(jié)語

（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析與管理是高爐技術(shù)工作的核心。遇到爐況波動要查找原因，制訂措施，客觀分析，對癥下藥。

（2）爐況處理過程中，對煤氣流變化判斷必須果斷、及時合理調(diào)整，否則就會貽誤調(diào)整時機，甚至出現(xiàn)爐況反復(fù)。

（3）順行變差時，調(diào)節(jié)裝料制度以疏導(dǎo)兩道氣流為主，同時下調(diào)礦焦布料角度，爐料堆尖布到爐喉半徑的中間地區(qū)，這種布料只可短期作為處理手段，是“藥”而不能當(dāng)“飯”。在爐況順行后先用循環(huán)焦填平邊緣料面，再逐步抬布料角度，形成一個相對穩(wěn)定的上部裝料制度，穩(wěn)定的料制是料面和料柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、氣流分布受控的基礎(chǔ)。

（3）處理爐況期間要保證充足的爐溫基礎(chǔ)，在氣流未穩(wěn)定前不能盲目過早加負(fù)荷，否則出現(xiàn)低爐溫，爐況恢復(fù)困難。

（4）當(dāng)上部裝料制度不起作用時，集中堵風(fēng)口是穩(wěn)定氣流的有效手段。