段偉斌  余曉波  趙滿祥  羅德慶

（首鋼股份公司遷鋼鋼鐵公司煉鐵作業(yè)部）

摘  要  股份2號高爐隨著爐齡的增加，爐喉開始出現結厚現象，經對結厚成分的化驗發(fā)現，主要是由于堿金屬富集造成的，通過采取熱洗爐，調整爐喉冷卻制度的方式，增加了高爐的堿金屬排放，解決了高爐爐喉結厚的問題。

關鍵詞  高爐  爐喉結厚  堿金屬  熱洗爐  冷卻制度

1   引言

股份2號高爐于2007年1月4日點火送風，有效容積為2650m3，產能230萬噸。高爐冷卻系統設計采用分段式冷卻，爐缸1-5段及16段冷卻壁采用工業(yè)水開路循環(huán)冷卻系統，其中第1、4、5段及16段水冷缸磚采用常壓工業(yè)水冷卻，爐缸第2、3段冷卻采用中壓水冷卻。爐底、爐體6-15段冷卻壁采用軟水密閉循環(huán)冷卻系統，實踐證明，軟水密閉循環(huán)冷卻系統擁有可靠的冷卻性能、耗水量小、水質穩(wěn)定且冷卻水管無腐蝕、結垢、氧化現象等，比較適宜在缺水和水質偏硬的北方地區(qū)應用。

采用全爐體冷卻技術裝備，從爐底至爐喉全部采用冷卻器，無冷卻盲區(qū)，可實現高爐各部位的同步長壽。爐缸、爐底區(qū)域采用灰鑄鐵(HT00)光面冷卻壁(第1-5段)，冷卻壁光面結構，有利于高爐爐缸小塊熱壓炭磚(NMA、NMD)砌筑磚襯緊密接觸，確保整個磚襯體的高導熱性能，減少氣隙現象的發(fā)生。爐體6-8段冷卻壁采用銅質材料，在此區(qū)域應用銅冷卻壁能滿足快速形成穩(wěn)定渣皮的要求，并且銅冷卻壁具有導熱性好、冷卻強度大等優(yōu)點；9-15段冷卻壁材質全部采用耐熱疲勞性能好、伸長率高、抗拉伸性能高的球墨鑄鐵，減少了冷卻壁由于自身老化等原因過早損壞而導致高爐提前大中修的現象。16段由于需要的冷卻效果比較低，采用經濟的鑄鋼材料。

2號高爐某年5月進行24小時檢修時發(fā)現爐喉結厚比較嚴重，情況如圖1。

對結厚成分進行了化驗，結果如下：

通過上表可以發(fā)現，其主要成分為鉀、鈉、鋅的氧化物，而在高爐中，堿金屬的排放很困難，很容易造成富集，需要定期造酸性渣排K、Na堿金屬，定期降料線提頂溫排鋅。

統計高爐入爐料鋅負荷情況（股份高爐有害元素入爐標準：K2O+Na2O≤2.5kg/t，ZnO≤0.2kg/t），入爐堿金屬和鋅負荷變化如圖4所示。

通過對鋅來源分析，主要是來自燒結礦，其具體分析表2所示。

確定鋅主要是來自燒結礦后，又對燒結礦近期的原燃料配比變化進行了分析，主要是由于配加的顆粒料固廢，其具體成分分析見表3。

對比顆粒料的配吃數量情況，也能與入爐鋅負荷的變化也可以匹配上，顆粒料配吃量與鋅負荷關系如圖6所示。

由于顆粒料的配吃，導致燒結礦質量惡化，高爐壓量關系轉緊，入爐粉末增加，再加上高爐并罐布料偏析，爐溫波動頻繁，造成了高爐爐喉結厚的快速增加。

2  爐喉結厚處理

在檢修時發(fā)現爐喉西南方向結厚嚴重，在確定其成分主要是氧化鋅后，積極采取措施，保證爐喉結厚現象的消除。

2.1  停配高鋅固廢顆粒料

在通過分析發(fā)現由于顆粒料的配吃導致高爐爐喉結厚后，立刻聯系燒結作業(yè)區(qū)，停止配吃顆粒料，降低燒結礦含鋅量，從來源減少入爐鋅量。

2.2  裝料制度的調整

裝料制度的調整，一方面是對料罐采取合理的切換周期，原來為20批一次切換，之后改變?yōu)?0批（北）/15批（南）一次切換，消除了布料的偏析。另一方面對裝料制度進行調整，以穩(wěn)定煤氣、提高頂溫為目標。

2.3  保持合理的冷卻制度

在發(fā)現爐喉結厚后，對16段冷卻壁的冷卻制度進行了調整，主要是將冷卻水的進水壓力進行了調整，壓力由4kg/cm2調整為3kg/cm2，對應的西北方向的結厚位置，流量使用單獨閥門控制，降低到較低的流量。經測量，調整后冷卻水流量改變如圖7所示。

2.4  提高爐溫，降低爐渣堿度，進行熱洗爐

股份2號高爐的熱洗爐，主要是在高爐檢修恢復過程中進行。此次爐喉結厚，是由于在檢修前原燃料質量變差，高爐連續(xù)出現管道，導致高爐恢復不順，在恢復過程中加入了螢石，同時做出了洗爐的決定，采取高爐溫，低堿度爐渣的方式，改善爐渣的流動性，如圖8所示。

2.5  入爐堿金屬、鋅負荷監(jiān)控

在意識到堿金屬、鋅對高爐生產的影響后，加強了對入爐堿金屬、鋅負荷的監(jiān)控，每周對高爐原燃料，高爐爐渣，爐塵灰的堿金屬、鋅含量化驗，并定期安排高爐進行排堿工作，做好高爐內有害元素循環(huán)管理工作。

2.6  爐喉結厚處理結果

對比結厚處理前后的16段狀況，可以明顯發(fā)現，西北側結厚已經掉落，水溫差和爐體表面溫度也開始趨于正常，如圖9所示。

3  結論

（1）原燃料的波動，堿金屬的富集，是造成爐喉結厚的主要原因。

（2）爐喉結厚比較有效的方式是裝料調整和爐喉冷卻制度的調整。

（3）堿金屬的排放比較困難；鉀、鈉主要靠爐渣，所以需要高爐溫，低堿度；而鋅的排放更是困難，僅能通過爐塵灰排放，故在排放過程中需要穩(wěn)定煤氣，提高頂溫。

（4）必須加強原燃料的管理工作，盡量減少高爐入爐粉末量，盡量將副原料和粉末多的塊礦、球團礦布到高爐中心。

（5）爐喉結厚重在預防，對堿金屬、爐喉水溫差、爐皮溫度要加強監(jiān)測，發(fā)現結厚及時處理。

4  參考文獻

[1] 何嵩，覃德勇.寶鋼１號高爐爐墻結厚的處理[J].中國冶金.第22卷第４期.

[2] 田寶山.高爐有害元素的分析及處理[J]. 黑龍江冶金. 2008年第4期.