柳钢3号高炉炉缸堆积的形成和处理

蔡毅龙，黄日清

(柳州钢铁股份有限公司炼铁厂)

摘 要：本文主要论述了柳钢3号高炉在炉料贫化的条件下，炉缸堆积的形成过程、原因分析，以及处理方法。

关 键 词：高炉；炉缸堆积；焦比；炉芯温度

1 前言

柳钢3号高炉于2009年8月停炉扩容大修，有效容积从750m3扩大到1500m3，并于2010年3月1日建成投产，高炉采用了串罐式的无钟炉顶，22个风口的配置(11个Φ125mm+11个Φ120mm，长度均为450mm的斜5℃风口)，炉前设2个铁口、储铁式大沟，受场地限制，只设了2个罐位、2个摆动流咀，槽下设4个焦炭仓、5个烧结仓、2个球团仓、2个生矿仓，皮带上料，全封闭的软水密闭循环系统，炉腹炉腰采用3层铜冷却壁，并创造性增加一根回水围管，以便于后期炉役的查漏工作。

2 概述

2．1 炉缸堆积的形成过程

由于严峻的市场形势和成本压力，柳钢的原燃料条件在进入2011年以后下降明显，与2010年的第四季度相比，高炉的经济技术指标出现了一定程度的倒退，加上年修时间的拖后，设备故障出现了一定程度的增加，导致高炉的休慢风率上扬，作业率下降，这一点对3号高炉影响明显。据统计，从2011年元月份到3月份，由于设备故障导致高炉慢风1小时以上的次数有6次，导致高炉休风的有5次，严重干扰了高炉的冶炼进程、钝化了高炉炉缸的活性，尤其是2011年3月19日白班因上料上密阀故障休风，出现了超过6米的深亏料线，在送风后炉况恢复不顺，出现了持续将近2个班的低炉温，最低铁水温度在1420℃左右，在3月20日白班由于均压管堵塞无法正常上料，又休风将近7个小时处理，导致炉芯温度(5．175m处，第二和第三层炭砖之间)从最高的333℃一直跌到最低的297℃，至此炉缸堆积形成。

2．2 炉缸堆积形成的表现征兆

3号高炉炉缸堆积形成以后主要表现出了以下的征兆：(1)炉芯温度下降幅度大，从最高的333℃跌到最低的297℃；(2)东铁口深度自动增加，烧氧的次数多；(3)铁口出铁的时间缩短，开口次数增加，炮泥消耗大；(4)出铁过程铁水温度变化大，前面低后面高；(5)东西铁口铁水温度差超过20℃以上；(6)铁水的化学热和物理热不匹配；(7)炉内风压不稳，上部气流乱，一堵铁口即受憋；(8)加风、加氧都也跑不足料批。

2．3 炉缸形成堆积的原因分析

3号高炉炉缸堆积是逐渐形成，主要原因如下：(1)焦炭强度的下降和矿石品位的下降使高炉的透气透液性下降，抗干扰能力差(见表1和图1)；(2)设备故障多、高炉休慢风率高(尤其是3月份，正是炉缸堆积形成的时候)，作业率下降，导致高炉冶炼强度下降(2011年前4个月的休慢风率见图2)；(3)出现了持续长时间的低炉温，导致冷渣铁堆在炉缸里出不来；(4)产能明显下降后没有及时调整煤比，仍然保持了180kg／t以上的高煤比，过多的未燃煤粉导致炉缸进一步钝化；(5)出现了明显的炉缸堆积后，没有及时加足够的洗炉剂，导致洗炉没有什么明显的效果，无法达到以时间换空间。

3 炉缸堆积的处理措施(5．175m处炉芯温度的前后变化见图3)

3号高炉形成炉缸堆积后，主要采取了以下措施：(1)定风压操作，P热压≤0．340MPa确保高炉的稳定顺行；(2)缩小批重，保证上部透气；(3)加足够的综合洗炉剂，确保生铁含[Mn]在0．8～1．2％之间；(4)生铁含[Si]在0．5～0．8％，物理热1490~1510℃；(5)减少未燃煤粉，吨铁煤比控制在160kgt以下；(6)适当降低顶压，保证足够的进风量；(7)由于风口面积偏大明显，将6个直径125mm的风口更换成了直径120mm的，使鼓风动能从120kJ／s增加到了133kJ／s。(见表2)

4 建议及对策

3号高炉炉缸堆积的处理经历了1个多月的时间，损失是比较大的(与2010年第四季度的数据对比见表3)，其中可借鉴的东西不少，主要有：

(1)炉缸堆积的形成是一个快速的过程，如这次堆积直接的原因之一就是深料线后补焦不够，造成连续两个班的低炉温，因此日常操作一定要杜绝低炉温，出现亏料一定要加够焦炭，没有把握时宁多勿少，用一句炼铁行话话概括：炉子只有冷死，没有热死。

(2)与此相反，炉缸堆积的消除相对形成来说过程则较长，一定要有耐心，措施要到位，这次炉芯温度下跌后，错误地以为是仪表问题，而没有全面地分析(如跑料情况、铁口异常情况、铁水东西面温差及出铁前后温差等)，也没有采取相应的措施。

(3)出现炉缸堆积后，要及时加洗炉剂洗炉，当堆积原因不是完全清楚时则进行综合洗炉，也就是萤石和锰矿一起加，且量要够，否则会延长洗炉的时间，一般来说，生铁中含锰量要达到0．8～1．2％，萤石则是按吨铁渣量的4％来配，约为25kg/t矿批。

(4)出现炉缸堆积后要定压操作，标准是料要走均匀、顺畅，否则要及时缩小批重，正常生产时批重的大小以与日产的比值在0．8~0．9％之间为宜。

(5)出现炉缸堆积后，煤比要控制在160kg/t以下，太高则会越洗越堆或者效果不明显。

(6)日常操作炉型的监控才是我们以后的工作重点，当出现炉芯温度下降较多时，要及时主动地进行适应性洗炉，才能减少不必要的损失。

(7)由于炉底冷却水与背部冷却管串联，导致无法控制炉底冷却水量，延误洗炉进程，有机会要把这两部分水分开，便于以后的调控。