摘要：安源煉鐵廠4#高爐開爐兩年后因爐缸環(huán)碳溫度急劇上升，局部環(huán)碳溫度最高一度高達(dá)600℃，高爐被迫采取一系列措施進(jìn)行護(hù)爐。目前已成功將爐缸環(huán)碳溫度控制在550℃以下，并且保證了各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的相對(duì)穩(wěn)定，成功實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)護(hù)爐。

關(guān)鍵詞：高爐 護(hù)爐 釩鈦礦

1  爐缸侵蝕情況及護(hù)爐情況簡(jiǎn)述

安源煉鐵廠4#高爐有效容積為1080m3，2010年10月16日開爐，開爐僅半個(gè)月標(biāo)高5.092m處就超過(guò)了400℃，開爐兩個(gè)月后溫度就達(dá)到了532℃，且內(nèi)環(huán)平均溫度在開爐5個(gè)月后超過(guò)了500℃，最高達(dá)到了734℃。標(biāo)高5.493m處在開爐半個(gè)月內(nèi)環(huán)平均溫度就達(dá)到了482℃，最高點(diǎn)達(dá)到了689℃，爐缸側(cè)壁標(biāo)高6.696m、7.097m處溫度在開爐兩個(gè)月后就超過(guò)了300℃，特別是標(biāo)高7.097m處，開爐兩個(gè)月后最高溫度就達(dá)到了537℃。至2013年1月，標(biāo)高6.696m、7.097m局部環(huán)碳溫度突破550℃，高爐被迫采取降低冶強(qiáng)和配加釩鈦礦護(hù)爐等措施控制溫度的繼續(xù)上升。在護(hù)爐初期，爐缸溫度沒(méi)有明顯下降，并且波動(dòng)大，爐缸環(huán)碳溫度一度升至600℃，高爐被迫繼續(xù)降低冶強(qiáng)維持生產(chǎn)。此后，安源煉鐵工作者通過(guò)不斷的摸索總結(jié)，終于探索出了一條適合本高爐特點(diǎn)的護(hù)爐之路，成功將爐缸各點(diǎn)溫度控制在550℃以下。目前，高爐爐缸各點(diǎn)溫度基本受控，高爐爐況穩(wěn)定順行，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)保持在較好的狀態(tài)。

2  爐缸侵蝕狀態(tài)分析

4#高爐爐缸砌體為微孔炭磚+小塊陶瓷杯復(fù)合結(jié)構(gòu)，目前4#高爐溫度較高的點(diǎn)主要集中在標(biāo)高6.696m部位，該部位為爐底陶瓷墊與爐缸側(cè)壁陶瓷杯交匯處，該區(qū)域是爐缸最薄弱、最易燒穿的部位，高爐最常見(jiàn)最典型的爐缸象腳型侵蝕就是該部位。

3  護(hù)爐經(jīng)過(guò)及所采取的措施

2013年上半年前期爐缸環(huán)炭溫度持續(xù)上升后一直居高不下，高爐從3月份開始采取措施護(hù)爐，護(hù)爐初期所采取的主要措施是降低冶強(qiáng)、調(diào)整送風(fēng)參數(shù)和配加釩鈦礦護(hù)爐等，但初期效果不甚明顯，爐缸側(cè)壁位于南鐵口下方左右45°扇面溫度始終居高不下，特別是五月中旬T1147A點(diǎn)溫度一度達(dá)到600℃，高爐被迫進(jìn)一步降低冶強(qiáng)操作，2013年下半年開始逐步調(diào)整護(hù)爐思路，爐缸環(huán)炭溫度開始逐步下降。2013年四季度爐缸環(huán)炭溫度實(shí)現(xiàn)了基本受控，至2014年一季度爐缸環(huán)炭溫度實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步下降，目前高爐在逐步提高冶強(qiáng)的同時(shí)，爐缸側(cè)壁溫度基本控制在530℃以下，護(hù)爐工作取得了明顯成效。

3.1 降低冶強(qiáng)

2013年3-5月份高爐根據(jù)環(huán)炭溫度上升情況將日產(chǎn)由正常的3000噸/日逐步控制至2200噸/日，產(chǎn)量的控制從根本上減少了渣鐵環(huán)流對(duì)爐缸的侵蝕。

3.2 調(diào)整送風(fēng)制度

高爐在逐步降低冶強(qiáng)后，為進(jìn)一步強(qiáng)化護(hù)爐效果，針對(duì)爐缸溫度較高的點(diǎn)都集中在南鐵口方向的特征，將該區(qū)域的風(fēng)口長(zhǎng)度由原來(lái)的以450mm為主逐步調(diào)整至480mm和500mm兩種規(guī)格的長(zhǎng)風(fēng)口，并適當(dāng)縮小風(fēng)口面積，3-5月份逐步將風(fēng)口面積由原來(lái)的0.2225m2縮小至0.1918m2，風(fēng)口面積的縮小和加長(zhǎng)也是減少渣鐵環(huán)流侵蝕的主要因素。

3.3  配加釩鈦礦

3月下旬高爐開始配加釩鈦球和在燒結(jié)礦中配加海砂礦，護(hù)爐初期入爐鈦負(fù)荷基本維持在8-12kg/t，后期逐步增加入爐鈦負(fù)荷，最高時(shí)入爐鈦負(fù)荷高達(dá)20 kg/t，爐缸溫度的受控與入爐鈦負(fù)荷的增加和鈦的沉積量增加有著直接關(guān)系，做好鈦平衡的控制對(duì)護(hù)爐起著決定性作用：

3.4  加大爐缸冷卻強(qiáng)度

5月份因環(huán)炭溫度持續(xù)上升，為增大冷卻強(qiáng)度，將二層冷卻壁冷卻水由原來(lái)的常壓水改成了高壓水，并且由原來(lái)的并聯(lián)改成了單聯(lián)，冷卻強(qiáng)度的增加保證了爐缸炭磚積蓄的熱量能及時(shí)有效的散發(fā)出去，這也為減少環(huán)炭的侵蝕起到了不小的作用。

3.5  調(diào)整熱制度

在配加釩鈦礦護(hù)爐初期，高爐爐溫一直控制在相對(duì)較高水平，鐵水溫度長(zhǎng)期控制到1500℃以上。但事實(shí)證明，過(guò)高的渣鐵溫度不利于爐缸的鈦沉積，生鐵中含鈦居高不下，爐外工作非常被動(dòng)。2013年四季度開始逐步調(diào)整思路，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的研究釩鈦礦護(hù)爐的原理后發(fā)現(xiàn)，我們追求的目標(biāo)應(yīng)該是將鐵礦石中的鈦盡可能多的還原出來(lái)，然后在爐缸中盡可能多的析出，在此過(guò)程當(dāng)中起決定性作用的是溫度。鐵礦石中的鈦還原區(qū)域?yàn)檐浫蹘У斤L(fēng)口平面，溫度越高，還原出來(lái)的鈦越多。因此，采取富氧以提高理論燃燒溫度，促進(jìn)鈦在風(fēng)口區(qū)域的還原。在風(fēng)口以下?tīng)t缸區(qū)域，鈦的析出和沉積需要較低的溫度，采取適當(dāng)降低爐溫控制水平，將鐵水溫度控制線降低到1450左右，以促進(jìn)鈦的析出和在爐缸的沉積。事實(shí)證明，這一調(diào)整在后一階段的護(hù)爐過(guò)程中發(fā)揮了非常大的作用，熱制度調(diào)整后爐缸鈦沉積量明顯上升，為爐缸環(huán)炭溫度的受控起到了關(guān)鍵作用。

3.6  改善焦炭透液性

5月份將焦炭調(diào)整為100%的濟(jì)源焦以后，焦炭質(zhì)量的提高，使得焦炭在爐缸的透液性明顯改善，焦炭間的渣鐵滯留系數(shù)降低，渣鐵往爐缸中心的滲透量增加，對(duì)減少渣鐵環(huán)流也起到了比較關(guān)鍵的作用。

3.7  提高鐵口深度

爐外通過(guò)嚴(yán)格規(guī)范打泥量穩(wěn)定鐵口深度，實(shí)踐證明，適當(dāng)深且穩(wěn)定的鐵口深度是減少鐵水環(huán)流侵蝕的主要措施之一。

4  低成本經(jīng)濟(jì)護(hù)爐分析

4#高爐自2013年上半年開始護(hù)爐以來(lái)，盡管數(shù)次因爐缸溫度超過(guò)警戒值而被迫降低冶強(qiáng)控制，但高爐通過(guò)不斷的摸索和總結(jié)，在保證護(hù)爐質(zhì)量的同時(shí)，基本也保證了高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍維持在相對(duì)較高水平.

4.1 操作制度選擇比較合理

高爐自3月下旬開始控制冶強(qiáng)護(hù)爐，日產(chǎn)由3000噸/日逐步控制至2200噸/日，對(duì)應(yīng)的風(fēng)口面積由0.2225m2逐步縮小至0.1918m2，以及礦批的跟進(jìn)調(diào)整，在降低冶強(qiáng)的同時(shí)確保了足夠的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，這也是高爐能長(zhǎng)期保持氣流穩(wěn)定的主要原因；

4.2 嚴(yán)密監(jiān)控、靈活調(diào)劑

在護(hù)爐的同時(shí)嚴(yán)密監(jiān)控爐缸各項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化，高爐建立了一套比較完善的數(shù)據(jù)采集分析體系，堅(jiān)持日分析、旬分析、月總結(jié)，根據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化及時(shí)調(diào)整護(hù)爐措施，既保證了爐缸工作的正常，又確保了護(hù)爐效果，堅(jiān)持以最低的成本代價(jià)來(lái)保證較好的護(hù)爐效果。

4.3 工長(zhǎng)操作技能提升

在調(diào)整熱制度控制范圍后，對(duì)值班工長(zhǎng)的操作掌控能力提出了更高的要求，熱制度參數(shù)的穩(wěn)定是保證爐缸鈦平衡的關(guān)鍵，車間通過(guò)強(qiáng)化培訓(xùn)進(jìn)一步提升了工長(zhǎng)掌控參數(shù)的能力，2013年下半年開始，高爐爐溫命中率實(shí)現(xiàn)了逐月提升，目前基本能穩(wěn)定在90%以上。熱制度的穩(wěn)定是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)護(hù)爐的基礎(chǔ)。

5  總結(jié)

（1）高爐在爐缸侵蝕嚴(yán)重，爐缸炭磚溫度上升較快的情況下，通過(guò)降低冶強(qiáng)操作是最為安全有效的措施；

（2）在使用釩鈦礦護(hù)爐時(shí)，做好鈦平衡的控制是高爐經(jīng)濟(jì)護(hù)爐的關(guān)鍵，通過(guò)提高風(fēng)口前理論燃燒溫度促進(jìn)鈦還原，同時(shí)保持相對(duì)較低的爐缸渣鐵溫度可有效促進(jìn)鈦的沉積；

（3）凡有利于減少渣鐵在爐缸的環(huán)流侵蝕的措施都是保證護(hù)爐效果的有效措施，通過(guò)多項(xiàng)措施的靈活調(diào)劑既可對(duì)護(hù)爐產(chǎn)生有效的促進(jìn)作用，也可保證以最小的成本代價(jià)來(lái)保證護(hù)爐效果。