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临钢高炉熔损风口量增加原因分析及建议

荀成明

（山西新临钢钢铁公司，山西 临汾 041000）

摘 要：临钢高炉熔损风口量明显增加，给高炉稳顺生产带来了很大影响，结合临钢高炉情况现状，并提出了一些建议，以便对临钢高炉生产有所借鉴。

关 键 词：风口破损；影响因素；建议

风口是送风管路最前端的一个部件，也称风口小套或风口三套，它位于高炉炉缸上部，形成一定角度探出炉壁，它与风口中套、大套装配在一起，加上冷却水管等其他部件，形成高炉的风口设备。风口是高炉喷吹煤粉及高炉热风吹过的载体，所以工作条件十分恶劣，其在使用一段时间后会损坏，造成高炉休风更换，直接影响到高炉的生产效率［1］。国内外炼铁学者对风口破损的原因进行了大量的研究分析，归纳起来大致有以下几种：熔损；喷吹物对风口的磨损；铸造缺陷导致的过早破损；风口材质的老化等［2］。

其中，风口熔损是风口常见的损坏原因，主要是由于风口与液态铁水接触时，造成风口处热负荷超过正常情况的一倍甚至更高，风口瞬间导热能力不足所至，因此，为使风口能承受恶劣的工作条件，延长风口使用寿命，常采取改进风口结构，增强风口冷却效果；提高制作风口材质和改善风口前端表面抗高温抗摩擦的能力［1］。

多年来，山西新临钢钢铁公司（全文简称临钢）高炉一直致力于提高风口工作寿命的研究，尽管取得了一定的效果，但风口熔损仍很普遍，给高炉稳顺生产带来了很大影响，因此，笔者对临钢风口熔损的原因进行一些探讨并提出了些建议，希望对临钢高炉生产有所指导。

1 临钢高炉风口熔损影响因素

1.1 原燃料条件

一般情况下，原燃料条件好，透气透液性能优良时，液态渣铁难以在回旋区积聚，风口前端处于气相区域保护。相反，原燃料条件差、冶炼强度低的高炉，风口回旋空间小，煤气不能顺利排出，直接与风口铜体接触，再加上风口前端出现的Fe-Cu合金层，恶化了风口的导热性，从而导致风口被溶解。2008年以来，受国内、国际环境影响，临钢炼铁厂配用了大量低品位原料，这在一定程度上制约了高炉操作的调整，也使得因原燃料的原因造成风口熔损的问题较为突出。

1.2 冷却水的供应与水质

临钢地处临汾市，属于严重缺水城市行列，风口冷却条件不好，夏季时，风口进出水温差虽能满足生产需要，但进水温度高达34℃左右，流量也存在明显不足，尤其是高炉冷却水质悬浮物达到300mg/L，超过了标准200mg/L的要求。因此，风口前端局部温度急剧升高时，风口极易冲蚀融化而烧坏。

1.3 高炉操作

近年来，由于受市场环境的影响，高炉入炉原料频繁变化，高炉操作过程中不能进行及时、有效的调整，尤其是装料制度与送风制度不匹配，造成高炉风口前初始煤气流分布不合理，进而使高炉边缘气流或者是局部边缘气流发展，造成风口前回旋区工作状况变差，导致大量风口熔损。

高炉实际生产过程中具体表现为炉腰温度变化较大且较频繁的地方，风口最易损坏。

1.4 高炉生产的稳定性方面

高炉炉况长期不顺，闪坐料频繁，使炉缸大量堆积，风口前回旋区的工作状况明显变差，从而导致风口大量漏水，而频繁的风口漏水，频繁的休风更换，导致炉况不能稳定顺行，时有憋风悬料现象，最后导致炉缸堆积，又造成风口漏水，形成恶性循环。

因此，稳定的工况条件是减少风口熔损的必要手段。

2 改善高炉风口熔损的建议

2.1 改善入炉焦碳质量，建立原燃料质量异常变化时的预警机制

提高焦炭质量（高温强度、M10、反应性指数，40~60mm的粒级比），以改善焦炭在回旋区的透气透液性能［2］；建立原燃料质量异常变化时的预警机制，发现原燃料质量有异常时，临钢及厂部各部门要及时采取措施，同时高炉要根据原燃料变化情况，进行相应的炉况调剂，确保高炉生产行程不被破坏。

2.2 采用适宜的风口布局，活跃炉缸工作状况

采用与原燃料质量相适应的鼓风动能，以改善风口回旋区空间活跃程度，避免液态铁水在风口端面的积聚［2］。建议采用斜风口，以使回旋区的下缘低于风口下缘，这既有利于活跃炉缸、减轻炉缸堆积，又可避免铁水与铜体的接触。但是斜风口的角度不能过大，过大不利于中心气流的发展。

2.3 稳定高炉生产过程控制

稳定高炉生产过程控制，就是要努力保持稳定的操作条件，主要是通过稳定操作制度和高炉管理水平，减少和杜绝操作过程中的盲目性、随意性，避免追求一时的高产指标而造成高炉生产过程破坏。

2.3.1 控制好冶强

1）禁止连续两小时以上料速超过规定料速。

2）禁止班跑料数超过规定要求上限。

3）正常情况下，当班跑料数较上班跑料数不准大于3批。

2.3.2 控制好高炉适宜的透气性指数

摸索高炉适宜的透气性指数，一般透气性指数大于正常值时，可能是管道行程的征兆，要密切监视，必要时果断采取减风措施；透气性指数小于正常值时，可能是炉况憋风或难行的前兆，要采取保守措施，防止炉况难行。

2.3.3 控制好炉温

保持炉温的稳定是关键：要求工长要勤分析炉况、勤计算、勤观察，尽一切可能保持炉温的稳定。同时要注意原燃料条件的变化，杜绝炉凉事故。

2.3.4 建立高炉汽化耗水量及炉腰温度波动模型

结合耗水量变化、煤气利用率、炉腰、炉身温度的变化，采取放料制、低碱度酸洗、加萤石洗炉等措施，保证合理的操作炉型，发现漏水部位及漏水情况，及时采取措施，防止漏水对炉况产生影响。

2.3.5 关注好炉内外的协调工作

关注炉内外的协调工作，如炉渣流动性是否良好、铁口常维护能否正常、上渣是否按要求放好等等以及各工作系统的设备故障。

2.4 改进喷煤枪插枪操作

特别注意煤枪的原始角度和喷煤过程中插入深度，以免磨坏风口。

在原料条件很差、高炉只能低强度作业时，要按风口活跃程度来决定喷吹量和插枪数，风口不活的风口尽量不喷或少喷，以防止风口回旋区透液状况的恶化。

2.5 摸索适宜的装料制度

积极摸索与送风制度匹配的装料制度，使煤气流分布合理。首先要结合原燃料与高炉自身特点，逐步改进优化操作工艺，在摸索过程中要根据炉况反应情况，采取相应的调整，尽量保持炉况稳定顺行。

2.6 改善风口冷却条件

改善水质，提高风口冷却强度，减少风口漏水，减少休风次数，为长周期炉况顺行创造有利条件。

参 考 文 献

［1］   郝素菊，蒋武锋，方觉.高炉炼铁设计原理［M］.北京，冶金工业出版社，2003.

［2］   杨龙贵.空腔式风口熔损原因的探讨［J］.炼铁,1995（3）：61- 62.