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600℃，高爐被迫采取一系列措施進行護爐。目前已成功將爐缸環(huán)碳溫度控制在550℃以下，并且保證了各項經(jīng)濟技術指標的相對穩(wěn)定，成功實現(xiàn)了經(jīng)濟護爐。

關鍵詞：高爐 護爐 釩鈦礦

1  爐缸侵蝕情況及護爐情況簡述

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

2  爐缸侵蝕狀態(tài)分析

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

3  護爐經(jīng)過及所采取的措施

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爐，護爐初期所采取的主要措施是降低冶強、調整送風參數(shù)和配加釩鈦礦護爐等，但初期效果不甚明顯，爐缸側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點溫度一度達到600℃，高爐被迫進一步降低冶強操作，2013年下半年開始逐步調整護爐思路，爐缸環(huán)炭溫度開始逐步下降。2013年四季度爐缸環(huán)炭溫度實現(xiàn)了基本受控，至2014年一季度爐缸環(huán)炭溫度實現(xiàn)了進一步下降，目前高爐在逐步提高冶強的同時，爐缸側壁溫度基本控制在530℃以下，護爐工作取得了明顯成效。

3.1 降低冶強

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)流對爐缸的侵蝕。

3.2 調整送風制度

高爐在逐步降低冶強后，為進一步強化護爐效果，針對爐缸溫度較高的點都集中在南鐵口方向的特征，將該區(qū)域的風口長度由原來的以450mm為主逐步調整至480mm和500mm兩種規(guī)格的長風口，并適當縮小風口面積，3-5月份逐步將風口面積由原來的0.2225m2縮小至0.1918m2，風口面積的縮小和加長也是減少渣鐵環(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礦中配加海砂礦，護爐初期入爐鈦負荷基本維持在8-12kg/t，后期逐步增加入爐鈦負荷，最高時入爐鈦負荷高達20 kg/t，爐缸溫度的受控與入爐鈦負荷的增加和鈦的沉積量增加有著直接關系，做好鈦平衡的控制對護爐起著決定性作用：

3.4  加大爐缸冷卻強度

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

3.5  調整熱制度

在配加釩鈦礦護爐初期，高爐爐溫一直控制在相對較高水平，鐵水溫度長期控制到1500℃以上。但事實證明，過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。2013年四季度開始逐步調整思路，經(jīng)過認真的研究釩鈦礦護爐的原理后發(fā)現(xiàn)，我們追求的目標應該是將鐵礦石中的鈦盡可能多的還原出來，然后在爐缸中盡可能多的析出，在此過程當中起決定性作用的是溫度。鐵礦石中的鈦還原區(qū)域為軟熔帶到風口平面，溫度越高，還原出來的鈦越多。因此，采取富氧以提高理論燃燒溫度，促進鈦在風口區(qū)域的還原。在風口以下爐缸區(qū)域，鈦的析出和沉積需要較低的溫度，采取適當降低爐溫控制水平，將鐵水溫度控制線降低到1450左右，以促進鈦的析出和在爐缸的沉積。事實證明，這一調整在后一階段的護爐過程中發(fā)揮了非常大的作用，熱制度調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鍵作用。

3.6  改善焦炭透液性

5月份將焦炭調整為100%的濟源焦以后，焦炭質量的提高，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，對減少渣鐵環(huán)流也起到了比較關鍵的作用。

3.7  提高鐵口深度

爐外通過嚴格規(guī)范打泥量穩(wěn)定鐵口深度，實踐證明，適當深且穩(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)濟護爐分析

4#高爐自2013年上半年開始護爐以來，盡管數(shù)次因爐缸溫度超過警戒值而被迫降低冶強控制，但高爐通過不斷的摸索和總結，在保證護爐質量的同時，基本也保證了高爐主要技術經(jīng)濟指標仍維持在相對較高水平.

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護爐，日產(chǎn)由3000噸/日逐步控制至2200噸/日，對應的風口面積由0.2225m2逐步縮小至0.1918m2，以及礦批的跟進調整，在降低冶強的同時確保了足夠的風速和鼓風動能，這也是高爐能長期保持氣流穩(wěn)定的主要原因；

4.2 嚴密監(jiān)控、靈活調劑

在護爐的同時嚴密監(jiān)控爐缸各項數(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，堅持日分析、旬分析、月總結，根據(jù)各項數(shù)據(jù)的變化及時調整護爐措施，既保證了爐缸工作的正常，又確保了護爐效果，堅持以最低的成本代價來保證較好的護爐效果。

4.3 工長操作技能提升

在調整熱制度控制范圍后，對值班工長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鍵，車間通過強化培訓進一步提升了工長掌控參數(shù)的能力，2013年下半年開始，高爐爐溫命中率實現(xiàn)了逐月提升，目前基本能穩(wěn)定在90%以上。熱制度的穩(wěn)定是實現(xiàn)經(jīng)濟護爐的基礎。

5  總結

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

（2）在使用釩鈦礦護爐時，做好鈦平衡的控制是高爐經(jīng)濟護爐的關鍵，通過提高風口前理論燃燒溫度促進鈦還原，同時保持相對較低的爐缸渣鐵溫度可有效促進鈦的沉積；

（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爐效果的有效措施，通過多項措施的靈活調劑既可對護爐產(chǎn)生有效的促進作用，也可保證以最小的成本代價來保證護爐效果。