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1260m³高炉周期性炉凉事故分析与处理

李民

(东北特钢集团有限责任公司炼铁分公司大连116000)

摘要：东北特钢炼铁分公司高炉在开炉不久连续发生炉凛事故，虽能及时有效处理，避免了炉凉状态的恶化发展，但是更需要总结其原因和规律，以便今后生产过程中能及时有效的处理，减少事故的损失程度，为炼铁工作者提供借鉴。

关键词：高炉；炉凉

1  概况

东北特钢炼铁分公司高炉(1260m³)自2011年6月29日点火投产。由于高炉受后道工序炼钢生产能力的限制，高炉始终没有达到全风作业，自开炉以来12个风口送风(其余8个风口堵)。由于堵风口的原因，高炉长期慢风，加之原燃料的突然大幅度变化，2012年10月2日及10月7日连续发生两次炉凉事故，经过了较长时间的处理，高炉炉凉得以制止，炉况恢复正常。

2两次炉凉炉况情况及处理过程

2．1  10月2日晚至3日炉凉以及处理

10月2日当天产量总计1836．7吨铁水，水渣651吨，平均Si含量为1．38％，平均S含量为0．052％，炉渣碱度平均为0．92，较前期产量有明显大幅提升，Si含量有明显降低趋势。当日高炉各项参数如表一：

当天风口面积∑S12=0．1140平方米，10：50因为转炉故障不接受铁水减风25KPa；18：10因炉缸向凉高炉发生不间断滑尺现象减风50KPa；当日铁水稳定趋势如表2：

10月2日下午发现高炉开始有崩料现象，风口有生料下降，明显是向凉进程，在减风制止崩料的同时，采取了集中加净焦两批，后又补加净焦两批，后期炉况逐渐转好加风至230kpa，加风时机没有选对，加风后又出现崩料现象。

10月3日0：00夜班接班后出铁炉温[Si]=0．84、[S]=0．084，炉渣流动性变差，炉渣发黑。炉内被迫减风至200kpa维持，崩料制止，同时加净焦2批。后期炉况逐渐稳定，待甲班所加净焦下降到风口后，凉势彻底制止，之后炉内将风量加回正常水平，炉况恢复正常。

2．2  10月7日晚至8日甲班炉凉以及处理

10月7日早上8：00丙班接班风压230kpa，视上班发生多次小滑尺的情况下提风温至1000℃，炉况顺行转好，炉料下降顺畅均匀。一次铁炉温[Si]=1．54、[S]=0．039，二次铁炉温[Si]=1．30、[S]=0．050。

二次铁后11：30加风至252kpa，出现滑尺现象。撵料线过程中仍有滑尺现象炉内被迫减风至230kpa，但下料仍不均匀。14：25继续退热风压力至215kpa，关冷风大闸全风温操作，崩料滑尺制止。15：00打开铁口出铁，炉温[Si]=0．96、[S]=0．073，物理热1492℃。

7日下午二班16：00接班后维持热风压力215kpa操作，顺行可以。17：00出铁炉温[Si]=1．2、[S]=0．039、物理热=1468℃。

17：15炉内出现滑尺现象，东尺无影、西尺2．94m，之后下料过程中连续滑尺，风口工作状况一般，班中第7批加焦7．8×1批=7．8t。由于撵料线过程过仍出现连续滑尺被迫几次分别退热风压力至208kpa、200kap、190kap、180kap、160kap、150kap防守。

第20批加焦8．0×1批=8．0t，第22批集中加焦8．0×2批=16．0t。第二次铁炉温[Si]=0．93、[S]=0．055。物理热=1461℃，第三次铁炉温[Si]=0．39、[S]=0．071、物理热=1411℃，铁水暗红、炉渣流动性变差，炉渣发黑，至此炉凉已成事实。

10月8日夜班甲班0：00接班后恢复炉况，热风风压退至135kap，第3批集中加焦8．0×3批=24．0t，凌晨2：00继续退热风压力至125kap，第11批集中加焦8．0×4批=32t。班中两次铁炉温分别为[Si]=0．26、[S]=0．114，[Si]=0．25、[S]=0．124。到早晨8点加焦下达炉温逐渐上行[Si]=0．71，炉况转好，顺行恢复正常。

综上所述10月初发生两次炉凉事故，通过对事故处理过程和事故前后的生产隋况综合分析造成两次次事故的原因有以下几个方面：

3炉温向凉原因分析

3．1原燃料条件

3．1．1烧结矿碱度和TFe％波动范围太大

2011年10月1目开始，烧结停止生产，高炉全吃落地烧结矿。落地烧结矿碱度在1．85～1．97之间，品位55．00左右，但是粉末极多。10月7日烧结生产，上午打直供烧结碱度下降到1．65，下午化验四个仓碱度1．4～1．49，全铁56％左右。

与10月前相比，入炉烧结矿强度、粒度、碱度、品位均达不到大高炉生产的要求，并且波动比较大，是炉凉的一个原因。

3．1．2外购焦炭质量下降，焦炭灰分、水分波动较大

10月初开始高炉所吃焦炭为山西焦炭配加鸡西焦炭，鸡西焦炭只吃2t，其余5．8t为山西焦。鸡西焦为前几月外购焦炭中料场库存中剩余的槽存焦，基本是一个夏天在水中浸泡过的，水分极大，最大化验水分19％，水分基本波动在15％左右，焦炭灰分平均在14％。

山西焦为新购焦，质量波动很大，水分从8％～15％，灰分在13．89％左右，固定碳降低。其中10月7日夜班一次分析鸡西焦炭水分18％，灰分16．78％，固定碳81．3％。

从以上分析两种焦炭从10月初开始水分、灰分波动均比较大，固定碳低焦炭发热低；灰分增加，高炉冶炼时消耗的熔剂量增加，造成高炉热消耗增多，导致炉缸工作恶化。

此外，通过操作分析与判断，实验室有时候化验的焦炭水分5％、8％偏低。在高炉炉顶红外摄像仪成像下看料面上煤气流中伴有大量蒸汽产生，炉项四点平均温度始终不超过70℃；干法布袋除尘系统荒煤气入口温度偏低，布袋排灰仓下排出的不是干煤气灰，而是大量的水和稀泥状灰。从这些迹象均可以证明入炉燃料水分很大。

3．2鼓风机的两次停风导致风口火管中残余凝固炉渣太多

9月30日和10月3日鼓风机两次停风。

9月30日为送电系统电缆线意外断裂造成停电致使鼓风机停风，停风处理电力系统约1个多小时，同时导致高炉7个风口涌渣。

10月3日由于氮气压力不足造成鼓风机防喘阀自动打开放风，使高炉停风约30分钟，导致高炉送风的12个风口中11个风口涌渣。

鼓风机停风后组织人员对各个风口凝结的焦炭块和渣子进行了清理，清理后虽然能保证所开12个风口都能进风，但是涌渣的风口都难以清理干净，风口火管中都有残余凝固炉渣，造成风口进风不均，圆周工作状况不好，不干净风口时常能看到有生料下降。

风口进风不均后造成炉缸工作不均，进风多的地方下料快，造成炉料偏行，炉料偏行容易滑尺崩料，高炉加风变的困难，这些现象都在两次炉凉前期切切实实的体现了出来，因而鼓风机的两次停风造成风口进风不均也是导致本次炉凉的一个原因。

3．3  炉内操作加减风控制力度不够

10月2日下午高炉在崩料制止的情况下炉内回风至230kpa，回风后崩料，回风时机不对。

10月7日白班在接班后炉况顺行转好情况下，二次铁炉温[Si]=1．30、[S]=0．050，较一次铁炉温[Si]=1．54、[S]=0．039有下行趋势，并且由于夜班的多次滑尺的炉料没有完全下达软融带。

中午11：30加风至252kpa，加风后滑尺，加风时机不对。应在夜班滑尺撵料线的炉料完全平稳度过软融带，炉温基础好的情况下加风。在加风滑尺后炉内采取了减热风压力至215kpa滑尺制止，这时候由于炉温基础不是很好，应该加两批净焦防止炉凉。

7日下午二班接班后维持热风压力215kpa操作，顺行可以。一次铁后又出现滑尺现象，之后下料过程中连续滑尺，炉内进行多次减风，每次减风在10kap左右，减风幅度不够，连续崩料使大量未进行充分预热和还原的炉料进入炉缸、直接还原增加，炉缸热平衡打破，最后在三次铁后炉渣发黑炉凉已成事实。

对于连续滑尺现象炉内操作减风要彻底、到位，控制住崩料为止，考虑当时炉温仍是下行的状况，应在发生第二次滑尺后及时大幅度减风30％～40％。每次减风10kap左右在炉温下行的趋势下难以制止继续崩料，崩料难以制止只能加剧事态的发展和产生炉凉。

3．4长期堵多个风口操作炉缸以及高炉内部各种场状态不均匀

本高炉共有风口20个，开炉以来只有12个风口工作，而且在8月24日到9月16日期间，由于外部条件限制，高炉一直在80Kpa～130Kpa风压下工作了16天，而高炉的设计工作风压为130Kpa，其长期超低风压工作势必导致高炉内部各种场状态极端不正常。

而且，本高炉设计时取消了炉顶称量罐的称量系统，也取消了高炉炉喉十字测温系统，由于取消了这两大非常主要的炉顶系统，结果是对高炉炉项煤气流温度和强度无法分析，更没有手段进行煤气流操作控制。

由于高炉一直堵了8个风口进行生产作业，导致高炉内部从炉缸到炉身的物理热量温度场，煤气流的流体场，料柱结构的物料组成差异都非常不均匀，最主要的是导致炉缸内部局部温度过热，整体热量不足，而且更主要的是整体热量储备不足。

这种温度不均匀的结果就是高炉铁水温度表面含[Si]％非常高，但是一旦由于外界条件波动导致炉温下滑，其下滑速度非常块，而且下滑幅度也非常大，稍有疏忽就下滑到炉凉程度。

4经验总结

4．1  保证原燃料质量的稳定

1260m³高炉对原燃料的要求高，保证原料稳定，严格控制粉末入炉，烧结矿＜5mm的粉末应小于5％，<10mm的粉末应小于30％。焦炭的冷强度M40应在84％以上，水分波动应小，同时热强度、反应性应作为考核指标，对这几个指标能具备定期检验条件，采购应保证外购焦炭质量的稳定，否则易造成炉况失常，引发炉凉事故。

4．2保证炉缸有足够热量

大高炉热惯性大，炉温管理以趋势管理为主，当铁水温度低于1460℃时，炉温基础不好的情况下，表明炉缸热损失大，应果断集中加焦以尽快提高炉缸热量，同时加焦量要足够，通过此次事故总结加焦至少在16t(约两批净焦)以上。

4．3炉温向凉减风要果断到位

当出现炉温向凉，炉内频繁滑尺，高炉操作者一定要重视。频繁滑尺必然伴随着减风，减风要把握尺度，要及时、到位准确。对于发生炉凉如果批重过大，上部调节在加净焦的同时宣退批重，以改善炉料的透气性，增加中心煤气流，提高煤气利用率。下部应抓住机会堵部分风口，提高风速和鼓风动能，利于炉况的尽快恢复，减少损失程度。

5结语

这两次炉凉经过长时间的处理炉况得以恢复正常，未造成更严重的后果，但连续的炉况失常暴露出我们操作者在管理、炉况处理、慢风作业时对炉况的把握程度不够，这就要求我们高炉工作者在平时应该密切关注原燃料的变化、对炉况异常及早发现，做出及时的处理，任何的疏忽大意都会造成不必要的损失。