摘 要：闡述了酒鋼1號(hào)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(duì)提出了應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：高爐   爐缸   死料柱    冷卻壁

    酒鋼1號(hào)高爐(1800m³)2008年4月以來，風(fēng)口區(qū)5段冷卻壁破損加劇，安排檢修前已達(dá)9塊，破損率18．75％。另外，風(fēng)口二套下沉現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，采取頂杠措施仍難以制止。實(shí)施檢修降料面至風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(shí)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(jiān)硬的渣焦鐵混合物，外表是灰白色熔融物凝固狀。對(duì)此取樣進(jìn)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(gòu)供應(yīng)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(jìn)行比較可以看出，入爐料品位2007年工序平均TFe 53．43％，1號(hào)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(gè)百分點(diǎn)，1號(hào)高爐平均TFe下降0．5個(gè)百分點(diǎn)。3月以來由于哈球進(jìn)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(jì)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(hào)高爐大幅度調(diào)輕焦炭負(fù)荷。尤其6月19日焦炭M₄₀突然由80．5％左右下到74．5％，l號(hào)高爐被迫堵4個(gè)風(fēng)口調(diào)整爐況，直到這次檢修休風(fēng)前并未完全恢復(fù)正常。顯然，入爐原燃料品質(zhì)劣化導(dǎo)致高爐順行條件變差，加之設(shè)備等突發(fā)性事故導(dǎo)致的非計(jì)劃緊急休風(fēng)等因素，促成1號(hào)高爐爐況難行、波動(dòng)，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(duì)死料柱形成有加劇作用。對(duì)已損壞冷卻壁采用高進(jìn)低出，接通1／4水流進(jìn)行養(yǎng)護(hù)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(dāng)時(shí)我們?cè)ㄗhl／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(shí)爐腹西側(cè)死料杜最厚部位止好和風(fēng)口 43、44、45、46號(hào)冷卻壁連片損壞位置是對(duì)應(yīng)的。初步分析：采取“水養(yǎng)”措施導(dǎo)致有少量水漏入爐缸，風(fēng)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(yīng)、又存在爐皮處冷卻條件和邊緣通道效應(yīng)，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(jìn)一步追溯分析認(rèn)為，風(fēng)口二套下沉開始出現(xiàn)，爐缸死料柱應(yīng)該已經(jīng)形成，爐缸死料柱根部依托在風(fēng)口大套、二套和風(fēng)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(shí)，隨爐料下降產(chǎn)生一動(dòng)態(tài)向下的重力作用，導(dǎo)致風(fēng)口二套下沉加劇，嚴(yán)重時(shí)頂杠措施也難奏效。

(3)近幾年高強(qiáng)度生產(chǎn)、冷卻沒施老化磨損等因素影響。1號(hào)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(hào)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(fēng)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(jì)，風(fēng)口5段冷卻壁損壞達(dá)9塊，分別為3、10、15、33、34、43、44、45、46號(hào)。6段冷卻壁損壞達(dá)17塊，其中內(nèi)外層水管都?jí)挠?/span>l塊。7段冷卻罐損壞達(dá)17塊，其中內(nèi)外層水管都?jí)挠?/span>5塊。由于爐腹冷卻壁較多損壞，第一，勢(shì)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(jìn)程產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象；第二，爐腹角度鍋邊形狀對(duì)下行渣鐵有一定的阻滯作用；第三，風(fēng)口周邊因強(qiáng)冷卻作用產(chǎn)生并形成一環(huán)狀黏結(jié)帶，對(duì)下行渣鐵有一定托舉作用。3種因素交互或疊加作用，導(dǎo)致形成環(huán)狀死料柱。

風(fēng)口二套下沉因素對(duì)爐缸邊緣煤氣流可能產(chǎn)生影響，由此對(duì)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(hào)高爐計(jì)劃?rùn)z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(yīng)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(fēng)口區(qū)渣皮層相對(duì)結(jié)厚。武鋼2號(hào)高爐(1536 m³)和酒鋼1號(hào)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(fēng)口二套下沉和風(fēng)口區(qū)冷卻壁損壞問題。

(2)在爐腹6、7段冷卻壁和風(fēng)口區(qū)5段冷卻壁損壞情況下，建議完全進(jìn)行閉水處理，盡量小采用“水養(yǎng)”措施。兇為進(jìn)行“水養(yǎng)”處置的不確定性和副作用較大，最終付出代價(jià)也大。應(yīng)對(duì)已損壞部位采用加裝冷卻柱的辦法進(jìn)行短時(shí)問休風(fēng)來實(shí)施功能恢復(fù)。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(cāng)部實(shí)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(dòng)。若因外部不可控因素影響正常供料，原燃料儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)調(diào)度直到高爐入爐配礦應(yīng)有應(yīng)急預(yù)案或措施，盡量減少波動(dòng)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(hù)爐的基本措施和方法，可在高爐推廣實(shí)施，使其不斷完善并發(fā)揮效益。