摘 要：闡述了酒鋼1號高爐爐缸環(huán)狀死料柱的形成位置和基本特征，分析了死料柱的形成原因，并對提出了應對措施。

關(guān)鍵詞：高爐   爐缸   死料柱    冷卻壁

    酒鋼1號高爐(1800m³)2008年4月以來，風口區(qū)5段冷卻壁破損加劇，安排檢修前已達9塊，破損率18．75％。另外，風口二套下沉現(xiàn)象日趨嚴重，采取頂杠措施仍難以制止。實施檢修降料面至風口水平，發(fā)現(xiàn)在爐腹周邊形成一環(huán)狀死料柱，最厚處在1800～2100mm，爐內(nèi)高度位置基本在風口水平線向上至爐腹上沿。

1  死料柱的形成位置和基本特征

從15段冷卻壁上沿位置東西兩側(cè)割殲爐皮處和10段冷卻肇西南方陽割開處觀察刮，爐內(nèi)高度位置藎奉在風口水平線向上至爐腹上沿，在爐腹刷邊形成一環(huán)狀死料柱。只有南鐵口以東力向料層略薄，實洲厚度約600～700mm，錐南鐵口處冷卻壁表面結(jié)渣厚約200mm，其中南北鐵口靠心一側(cè)(180°扇而)死料柱形成最大，最厚處在1800～2100mm。圖1是在15段冷卻壁上沿兩側(cè)開孔處拍得原始形狀俯視照片，其基本特征，一是環(huán)狀死料柱與爐腹周邊是脫離的，裂縫明冠，縫隙中尚存紅色明火；二是呈圓桶形狀，東南方向成塌落斷裂狀；三是死料柱靠爐墻側(cè)基本是碎焦粒為主的較疏松料柱，靠爐缸中心一側(cè)是較堅硬的渣焦鐵混合物，外表是灰白色熔融物凝固狀。對此取樣進行了成分分析，結(jié)果見表1。

2  死料柱形成原因分析

(1)原燃料品質(zhì)下降因素的影響較大。2008年高爐外部條件變差，主要表現(xiàn)在酒鋼鐵料資源采購供應趨緊，造成人爐原燃料品質(zhì)有不同程度下降。表2數(shù)據(jù)進行比較可以看出，入爐料品位2007年工序平均TFe 53．43％，1號高爐平均TFe 53．48％；2008年1-6月平均水平入爐料品位下降0．61個百分點，1號高爐平均TFe下降0．5個百分點。3月以來由于哈球進料緊張，高爐哈球眥比由正常的20％～25％減至10％～15％(最低5％～7％)，與年計劃球體料入爐配比35％～40％(其中哈球20％～25％)存在較大差距，兩高爐正常的爐料結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊，被迫大幅度調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)和高燒礦堿度，入爐料配比變化頻繁，爐內(nèi)操作調(diào)整量增加，爐況穩(wěn)定性明顯變差。

另外，焦炭質(zhì)量下降變化明顯。2007年入爐焦炭灰分平均11．44％，硫分1．03％。2008年1—6月入爐焦炭灰分平均12．07％，硫分1．10％，都有不同程度的上升。4月25日、6月19日焦炭質(zhì)量明顯下降，1、2號高爐大幅度調(diào)輕焦炭負荷。尤其6月19日焦炭M₄₀突然由80．5％左右下到74．5％，l號高爐被迫堵4個風口調(diào)整爐況，直到這次檢修休風前并未完全恢復正常。顯然，入爐原燃料品質(zhì)劣化導致高爐順行條件變差，加之設備等突發(fā)性事故導致的非計劃緊急休風等因素，促成1號高爐爐況難行、波動，極易造成爐墻局部黏結(jié)或形成死料柱等不利后果。

(2)損壞冷卻壁采取“水養(yǎng)”措施對死料柱形成有加劇作用。對已損壞冷卻壁采用高進低出，接通1／4水流進行養(yǎng)護的措施，這足不得已而為之的辦法，已經(jīng)注意劍爐頂煤氣含H₂由過去1．2％左存在升到2．5％左右現(xiàn)象。當時我們曾建議l／4水養(yǎng)可否再降低，使H₂含量降至2．0％以下。這次停爐觀察也證實爐腹西側(cè)死料杜最厚部位止好和風口 43、44、45、46號冷卻壁連片損壞位置是對應的。初步分析：采取“水養(yǎng)”措施導致有少量水漏入爐缸，風口上方商溫使其迅速汽化引起局部耗熱增加，容易使該部位止常渣皮層結(jié)厚。又由于迅速汽化的水氣摻于爐腹煤氣迅速上升、發(fā)牛水氣分解反應、又存在爐皮處冷卻條件和邊緣通道效應，死料柱靠爐皮一側(cè)就容易形成較疏松料柱保持分離狀態(tài)而非熔融黏結(jié)狀態(tài)。

進一步追溯分析認為，風口二套下沉開始出現(xiàn)，爐缸死料柱應該已經(jīng)形成，爐缸死料柱根部依托在風口大套、二套和風口之上。由于死料柱和爐腹之間是疏松存在問隙的，故其高爐生產(chǎn)時，隨爐料下降產(chǎn)生一動態(tài)向下的重力作用，導致風口二套下沉加劇，嚴重時頂杠措施也難奏效。

(3)近幾年高強度生產(chǎn)、冷卻沒施老化磨損等因素影響。1號高爐迄今10年的服役期，期間有1次中修。到這次檢修為止，1號高爐前后損壞冷卻壁見表2。爐腹6、7段、爐身9、10段冷卻壁主體或勾頭外圈損壞加劇，特別是風口區(qū)域5段冷卻壁自2008年4月以來損壞加劇。據(jù)最新統(tǒng)計，風口5段冷卻壁損壞達9塊，分別為3、10、15、33、34、43、44、45、46號。6段冷卻壁損壞達17塊，其中內(nèi)外層水管都壞有l塊。7段冷卻罐損壞達17塊，其中內(nèi)外層水管都壞有5塊。由于爐腹冷卻壁較多損壞，第一，勢必造成爐腹周邊冷卻條件發(fā)生變化和差異，容易造成熔融渣鐵的下行進程產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象；第二，爐腹角度鍋邊形狀對下行渣鐵有一定的阻滯作用；第三，風口周邊因強冷卻作用產(chǎn)生并形成一環(huán)狀黏結(jié)帶，對下行渣鐵有一定托舉作用。3種因素交互或疊加作用，導致形成環(huán)狀死料柱。

風口二套下沉因素對爐缸邊緣煤氣流可能產(chǎn)生影響，由此對環(huán)狀死料柱形成可能產(chǎn)生一些間接作用。

3  建議

根據(jù)這次1號高爐計劃檢修觀察到的情況，結(jié)合上述分析，提出如下建議。

(1)5段冷卻囀今后應提島冷卻水壓力，從目前0．4 MPa提高劍0．6～0．8 MPa，以促使風口區(qū)渣皮層相對結(jié)厚。武鋼2號高爐(1536 m³)和酒鋼1號高爐同為10年服役期，他們爐缸冷卻水壓現(xiàn)往是0．8MPa，且一直未發(fā)生風口二套下沉和風口區(qū)冷卻壁損壞問題。

(2)在爐腹6、7段冷卻壁和風口區(qū)5段冷卻壁損壞情況下，建議完全進行閉水處理，盡量小采用“水養(yǎng)”措施。兇為進行“水養(yǎng)”處置的不確定性和副作用較大，最終付出代價也大。應對已損壞部位采用加裝冷卻柱的辦法進行短時問休風來實施功能恢復。2006年8月在爐腹7段冷卻壁損壞處加裝的冷卻柱直到這次停爐完好無損，形成渣皮層良好，爐皮平整無變形，足以證明其有效可行。

(3)爐缸5段、爐腹6、7段冷卻壁冷卻水管雙改單聯(lián)倉部實施到位，包括備用水泵的改造或加裝，將先天下足盡量消化到最低程度。

(4)入爐原燃料理化性能盡量穩(wěn)定，避免發(fā)生大的波動。若因外部不可控因素影響正常供料，原燃料儲運環(huán)節(jié)，生產(chǎn)調(diào)度直到高爐入爐配礦應有應急預案或措施，盡量減少波動和損失。

(5)碳質(zhì)料壓入造襯技術(shù)結(jié)合冷卻柱加裝技術(shù)作為今后護爐的基本措施和方法，可在高爐推廣實施，使其不斷完善并發(fā)揮效益。