安钢6号高炉的长寿经验

发表时间：[2008-03-01]　　作者：　　编辑录入：admin　　点击数：15471

摘要：对安钢6号高炉生产7年多的长寿经验进行了总结，通过采用一系列长寿措施，优化高炉操作及管理，对设备进行技术革新，在7年零2个多月的时间内，实现单位炉容累计产铁8864.40t/m³。

关键词：高炉；长寿；设计；操作；维护

　安钢6号高炉1999年元月22日开炉投产，设计有效容积380m³，配置离心式鼓风机(风量1300m³/min，风压214kPa)，采用了液压双钟炉顶、微机自动上料、干法除尘以及长寿高炉本体、陶瓷杯综合水冷炉底等中小型高炉先进实用的成熟技术。2002年12月份高炉抢修，更换了炉顶设备。2003年4月，实行加湿富氧鼓风。2005年4月底，开始富氧喷煤。当时安钢炼铁生产能力一直小于炼钢生产能力，投产后按照“高产、优质、低耗、长寿”的原则，采取各种措施强化冶炼。到2006年3月底为止，高炉已安全生产7年零2个多月，至今仅有炉身下部3块冷却壁发生漏水，单位炉容累计产铁8864.40t/m³。该高炉生产以来主要经济技术指标见表1。

表1　安钢6号高炉历年主要经济技术指标

年份	利用系数/(t·m^-3·d^-1)	综合冶强/(t·m^-3·d^-1)	焦比/(kg·t^-1)	煤比/(kg·t^-1)	风温/℃	休风率/%	w(Si)/%	w(S)/%	煤气φ(CO₂)/%
1999	2.95	1.69	556	0	987	2.69	0.70	0.024	17.19
2000	3.37	1.79	528	0	1004	0.88	0.56	0.023	17.64
2001	3.43	1.82	522	0	987	1.49	0.58	0.026	17.56
2002	3.39	1.81	534	0	962	0.90	0.63	0.027	17.21
2003	3.29	1.84	557	0	974	0.71	0.63	0.030	18.04
2004	3.54	1.98	550	0	946	1.54	0.61	0.035	18.45
2005	3.62	2.03	504	62	943	1.38	0.60	0.034	18.84
2006	3.80	2.05	412	153	1024	1.22	0.57	0.033	19.28

　注：表中2006年一栏为一季度数据

1 长寿措施

1.1 长寿高炉设计

　高炉趋于矮胖型，Hu/D=2.95。设计一个铁口、一个渣口、14个风口。炉体为框架式，高炉炉缸为3层光面冷却壁，炉腰、炉腹用镶砖冷却壁，炉身采用冷却板和镶砖冷却壁间隔布置。炉底设计为水冷炉底，炉缸采用自焙炭砖棕刚玉陶瓷杯技术，可提高铁水温度，减少渣铁侵蚀，有利于延长高炉寿命。炉体冷却采用工业水开路循环。

1.2 贯彻精料方针

　安钢很重视高炉精料工作。烧结厂先后投建了105m²和360m²烧结机，采用自动配料，烧结品位和质量都有所提高。焦化厂优化配煤工艺，改进炼焦过程，焦炭质量稳步改善。安钢近几年还扩建了原料场，在铁精矿和主焦煤采购上严把质量关。实行铁精矿堆放，进行平铺直取配料。尽管目前原燃料价格不断上涨，但是烧结矿碱度大多控制在1.80～2.10，w(SiO₂)较低，而w(MgO)有所增加，品位仍能够稳定在58％左右。焦炭质量M₄₀达到82％，M₁₀降至8％以下，灰份13.5％左右，为高炉长寿生产奠定了良好的基础。

1.3 加强高炉施工监督、炉体维护

　在高炉投建初期，炼铁厂就提前抽调许多生产骨干，加强设备验收，施工监督，多次进行职工技术培训、现场施工改造。高炉生产后，树立长寿生产理念，合理处理长寿和强化冶炼的关系，特别在高炉出现上部结厚初期，果断降料面休风用吊炮炸掉，避免炉况持续恶化，维护了高炉稳定顺行。在炉役中后期，将水压由原来的0.25MPa升到0.27MPa，提高炉体的冷却强度。炉体局部温度或冷却壁水温差较高时，采取了炉外喷水冷却、灌浆造衬、改进原来的冷却方式等措施，还针对炉底温度的上升情况进行了炉底灌浆，这些都取得了延长炉役寿命的良好效果。高炉炉体各部位破损状况及处理情况见表2。同时，制定了严格周密的管理措施，定期加药剂改善水质，沙洗冷却壁和倒换过滤器，防止管道结垢；要求配管工加强炉体和冷却设备的检查，每班2人8h不断巡视，发现异常情况，及时汇报工长立即处理，避免冷却设备向炉内漏水。

表2　安钢6号高炉各部位破损状况及处理措施

部位	炉体或冷却设备状态	采取措施
炉喉	炉喉钢砖底部上翘，钢壳变形严重、温度高	炉喉钢壳和钢砖之间灌浆造衬；钢壳外部立焊25mm劲板24块，外部喷水冷却
炉身	7层一3、7层一6、两扁水箱漏水；8层一2镶砖冷却壁漏水；8层3镶砖冷却壁冷却水管根部跑煤气	堵死漏水冷却壁，外部喷水冷却；跑煤气处灌浆造衬、休风补焊
炉腰	6层一5镶砖冷却壁处钢壳开裂	休风挖开炉皮填耐火材料，补焊并加筋板
炉腹	5层6镶砖冷却壁冷却水管根部跑煤气	灌浆造衬、休风补焊
炉缸	1层一8、1层一9、1层一l0、1层一11、1层一14 4块光面冷却壁水温差偏高	由双联改为单联，灌浆造衬，外部喷水冷却
炉底	局部炉皮温度偏高	外部喷水冷却

2 高炉操作及管理

2.1 使用计算机进行全方位监控

　 6号高炉采用了计算机自动检测与控制，包括高炉本体、热风炉、上料装料、煤气干法布袋除尘、高炉循环水。热风炉实行微机自动换炉、燃烧自动控制。高炉值班室实现网络通讯，做到集中控制，并可完成各种数据的采集，特别是可对炉体温度变化、原料配料称量、上料、放料全方位监控，为高炉工长操作提供了良好的依据。

2.2 合理热制度下低硅铁冶炼，使渣铁物理热、流动性均良好

　随着原燃料条件的改善，全风温及富氧的使用，在高炉操作上逐步降低了生铁w(Si)，w(Si)由0.70％降至0.55％左右，w(S)控制在约0.035％。安钢炉渣中w(Al₂O₃)在13％以上，有时达15％以上，要求渣碱度按中上限控制，严禁高碱度操作，避免炉缸堆积，同时还必须保证渣铁物理热、流动性良好。6号高炉在炉役后期低硅冶炼的主要参数控制范围见表3。

表3　安钢6号高炉炉役后期低硅冶炼的主要参数控制范围

主要参数	数值范围
正装比例/％	＞70
风温/℃	≥1000
顶压/kPa	75±5
w(Si)/％	0.40-0.60
碱度	1.15±0.03
风压/kPa	195±5
铁水温度/℃	约1480
顶温/℃	≤200
水冷炉底冷却水温度/℃	≤1.2

2.3 及时调剂，确保高炉长期稳定顺行

　上部调剂以加大正装比例、加大矿批为主。从开炉到现在，正装比例都较大，矿批由11t逐步扩大到13t左右，原燃料条件好时，采用大矿批正分装，矿批最高达21.3t，达到提高煤气利用率、抑制边缘气流保护炉衬的作用；中部调剂则以炉身下部、炉腰、炉腹水温差为对象，控制合适的热流强度，防止炉墙结厚；下部调剂以使用大风量、高风温、大煤比、合适顶压、高富氧等手段，相对适当发展中心气流，全面活跃炉缸，有效保护炉墙，降低炉顶温度。在不同时期，针对不同的外围条件，制订了不同的切实可行的操作方针，既适应了合理强化冶炼，又满足了长寿生产的需求，使高炉一直长期稳定顺行。

2.4 科学配料，维护合理操作炉型

　 6号高炉先后实行烧结分仓化验、定时取样，高炉工长依据可靠数据，采用无熔剂微机配料计算入炉，炉料结构一般选择80％烧结、10％球团、10％块矿。后来试验了烧结和球团全熟料入炉。开炉后不久，取消了放上渣，通过调整风口面积和长度，保证合理的风速和鼓风动能，维护合理的操作炉型。

2.5 加强日常操作、管理

　 (1)以稳定炉况为中心，四班为一体，统一操作，严格执行既定操作方针，在交接班上实行“三交、三不交”制度(三交即交上级指示和碰头会决议、交上班和本班的操作、交设备的运行情况；三不交即要求下一班做的事说不清不交、原始记录不完整不交、区域卫生不整洁不交)。

　 (2)应用“三勤”(勤观察、勤分析、勤调整)和“三动”(早动、少动、争取主动)的操作思想，在炉况出现变化征兆初期，做到及时调剂，首先稳定热制度，尽量避免炉况出现失常。

　 (3)为了提高值班工长的综合素质，厂部还每年进行1～2次综合考核，按照理论、答辩、实操、日常成绩4个方面进行考试，实行竞争上岗，末位淘汰。建立激励机制，拉大奖金发放距离，调动职工的主观能动性。

2.6 其它方面

　高炉长寿冶炼，必须加强炉前及设备管理，要求炉前按时出净渣铁，保证铁口深度在1500mm以上，并且改进炮泥质量，对炉前小坑及主铁沟采用新型耐火材料，杜绝出铁跑大流、小坑冻结等恶性事故发生。设备方面除了日常设备点检外，还对上料、装料及炉前液压炮进行专业点检维护，保证主体设备作业率100％，降低高炉休、慢风率。

3 设备、技术革新

　 6号高炉投产以来进行了多次设备、技术革新。首先对于法除尘箱体、卸灰系统改造，2001年将反吹方式由内滤该为外滤式，低压脉冲反吹小布袋技术投入使用，选择氟镁锶针刺滤料，过滤速度可达l～1.5m/min，改善了煤气过滤质量。在操作方面，在炉役后期充分发挥灵活压料、偏布料的技术作用，处理了炉料偏行。另外，突破旧理念，取消了放上渣。针对不同时期的原燃料，合理控制w(s)，尽量避免萤石洗炉和使用全倒装焦炭高温烧炉，特别在炉役后期制订一系列防止炉况失常预案，建立起高炉操作预警体制，在积极推进低硅冶炼的同时，保证高炉平稳运行，有效延长了炉龄。

4 结语

　 (1)安钢6号高炉采用了长寿高炉设计，施工中加强监督，操作中贯彻精料方针并加强炉体维护，正确处理强化冶炼和长寿生产的关系，为高炉长寿生产奠定了良好的基础。

　 (2)相对适当发展中心、抑制边缘煤气流，全面活跃炉缸，维持合理的操作炉型，使高炉长期处于稳定、顺行的良好状态，是6号高炉实现长寿生产的关键。

　 (3)提高高炉操作者的综合素质，落实各种操作、维护、管理制度到位，果断处理异常炉况以及对设备进行技术革新也对6号高炉长寿起了重要作用。