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摘要：兴澄1#高炉生产已经进入第12个年头，单位炉容产铁量达到11948t/m3。至今仍保持较好的操作炉型，仍然保持着3.8的利用系数。

关键词：高炉；操作；长寿

1  概况

兴澄1#高炉炉容450m3,于2002年9月10日点火投产，截至2014年1月，炉龄已超过11年，中间没有进行中修和停炉喷补造衬，1#高炉累计产量超过537万吨，单位炉容产铁量达到11948t/m3。

2  高炉炉体设计

2.1   高炉内型

兴澄1#高炉内型尺寸参数见表1。炉身角84°43′40″，炉腹角80°32′11″，高径比3.06，属于矮胖型高炉。此种内型有利于改善料柱透气性，利于强化冶炼，1#高炉一直维持着1.9以上的综合冶强。

                       表1  1#高炉内型尺寸表                                

2.2  耐火材料

1#炉炉底采用四层半石墨炭砖，炉缸为模压小块炭砖，炉缸内壁及炉底碳砖上部为二层复合棕刚玉质陶瓷杯结构，铁口、风口区为复合棕刚玉砖，炉腹、炉腰和炉身下部为高铝砖，炉身上部为致密粘土砖。

2.3施工质量

施工质量是关系到高炉长寿非常重要的一环，1#高炉是兴澄建设的第一座高炉，公司

及项目工程部对此都非常重视。因此对施工质量进行全方位的监督和管理，制定相应的施工质量标准，经过严格的监管，高炉的施工质量等到了保证，为高炉长寿打下了扎实基础。

2.4  炉体冷却结构

1#高炉设有水冷炉底，炉缸为4段光面冷却壁，炉腹为二段镶砖冷却壁，双层冷却水管，当第一层水管熔化以后，第二层水管能继续工作，可大大延长冷却壁的寿命。炉腰为冷却板，炉身为板壁结合的冷却结构，使炉身的砖衬得到牢固的支持和有效的保护，同时也有效地保护炉身冷却壁的安全。因此这种炉身冷却结构是非常合理的。5～19段镶砖冷却壁材质均为球墨铸铁，炉喉下段设水冷炉喉钢砖，上段设非水冷炉喉钢砖，工业水开路冷却。所有冷却壁管头均设有套管，在使用过程中炉壳伸缩不会损坏冷却水管管头。

3  高炉操作维护

3.1  高炉开炉操作

兴澄1#高炉于2002年9月10日点火投产，投产后维持较高的炉温及较低的冶强，前几个月硅含量分别控制在＞1.0%、0.84%、0.8%，利用系数分别为1.23t/m3.d、1.8 m3.d、2.48 m3.d。高炉温和低冶强的好处是既有利于安全生产，又有利于石墨碳在炉内沉积、高炉砖衬的稳定受热和膨胀、耐火泥浆与耐火砖的粘结融合，为高炉长寿奠定了基础[1]。

3.2  控制合理稳定的煤气流分布

煤气流合理分布及其重要，煤气流的分布对高炉耐材冲刷和冷却设备破损、炉缸工作状态、软熔带的位置和形状等都起决定作用，它是确保炉况稳定和高炉长寿的核心和关键。随着原燃料条件逐渐变差，入炉粉率上升，焦炭质量下降，为高负荷冶炼带来了困难，也为高炉长寿制造了难题[2]。1#高炉遵循保持两道气流的原则，中心气流兼顾边缘气流，边缘略弱于中心，控制边缘气流的稳定非常重要，如果边缘气流过分抑制，会导致炉墙结厚，甚至炉况失常，若边缘气流过分发展，燃料消耗上升，也不利于高炉长寿。1#炉通过炉墙温度来判断边缘气流的强弱，Ⅰ段冷却壁温度控制在30～50 度，炉腹6段冷却壁控制在50～80度，炉身上部控制在80～100度，若炉墙温度偏离正常范围，就运用上、下部调剂来控制合理的煤气流分布。

3.3  加强炉前出铁出渣管理，维护好铁口

炉前出渣铁作业对高炉的长寿起着至关重要的作用，如果铁口长期过浅，不但出不净渣铁，还会加强铁水对炉缸侧壁的侵蚀，对高炉的长寿造成严重的威胁。1#高炉刚开炉时使用有水炮泥，有水炮泥抗渣铁冲刷性能差，并且常有潮泥，铁口非常难维护，经常出现浅铁口，不但不能出净渣铁，长期浅铁口还将加快炉缸侧壁侵蚀，03年1月开始使用抗渣铁冲刷性能好、强度相对较高不易扩孔、烧结速度较快的无水炮泥，解决了铁口过浅的问题，延缓了铁口区域及炉缸侧壁的侵蚀。1#高炉铁口深度一般维护在1.6~1.7m。

3.4  精心维护冷却器

高炉后期出现冷却壁水管烧坏的情况，通过采用插入金属软管修复损坏的冷却壁水管，延长了冷却壁的寿命。到目前为止，只有炉腹的4块冷却壁、炉身下部的1块冷却壁烧坏，损坏率只有2.5%。炉身下部8段冷却壁烧坏后安装了6根铜冷却棒加强冷却，保证足够的冷却效果。为消除冷却水管结垢、提高冷却能力，定期在冷却水中加入药剂清洗管道。这些都为炉役后期的强化冶炼提供了保障并有效延长了高炉寿命。

3.5  改善原料质量，严格控制有害元素入炉量

首先改善焦炭质量，1#炉使用100%外购焦，03年9月焦炭质量下降，高炉频繁悬料、崩料炉况稳定性变差，炉墙温度波动大，风口损坏多，通过加强焦炭质量管理后，04年3月开始炉况逐渐好转并稳定，后进一步提高焦炭质量，配60%的优质焦炭+40%的二级冶金焦，要求优质焦反应性≤30，反应后强度≥58%，保证了炉况稳定顺行。其次为了稳定烧结矿质量，2003年投用混匀料场，并通过合理配矿，采用厚料层、热风烧结工艺，烧结矿碱度提高到1.8以上，烧结矿强度提高到75以上，烧结矿高温冶金性能也得到改善。再次加强槽下筛分，焦炭在原料场先筛一次，要求供到高炉的焦炭粉未≤6%，在槽下再进行二次筛分，烧结矿、球团矿、块矿入炉前全部进行筛分，大大减少了入炉粉未，保证了料柱透气性，为炉况稳定顺行奠定基础。严格控制入炉有害元素含量，严格执行高炉工艺设计规范碱金属负荷≤3 kg/t，锌负荷≤0.15kg/t的要求，定期降低炉渣碱度进行排碱，大大降低了碱金属和锌对耐火砖衬的侵蚀。

3.6  加钒钛矿护炉

因炉缸2段1号冷却壁热负荷最高达到了45000kJ/m2.h，炉底中心温度已达到322℃，2013年年底在烧结矿中配加小剂量含钛矿粉进行护炉，生铁含钛量维持在0.8%±。现2段1号冷却壁热负荷已下降到40000kJ/ m2.h，炉底中心温度降到280℃，保证了安全生产。

4  今后工作重点

兴澄1#高炉自2002年开炉以来为保证高炉长寿采取了一些措施，虽然已取得了良好效果，但此高炉炉龄已满11年，如何在保持较高冶强的情况下尽可能延长高炉的寿命是目前工作的重点。1#高炉炉底碳砖没有测温，仅依靠测量水温差来判断炉缸炉底的侵蚀程度难度很大。因此在以后的工作中重点要做好以下几方面的工作。

1）保证高炉炉况稳定顺行，调整好两道气流，适当抑制边缘气流，保持炉墙稳定。维护好合适的操作炉型。同时维持合适的冶强，适宜的焦炭负荷，提高炉缸的活跃程度。

2）炉役后期加强炉前的管理，炉前加强铁口维护，稳定铁口深度在1.6～1.7m，出净每炉渣铁，稳定炉前操作，控制好炉缸炉底温度。

3）加强对炉缸炉底热流强度的监测，根据水温差和热流强度数据，准确判断炉缸炉底侵蚀情况，尽早采取相应措施。目前1#炉炉缸局部区域热负荷仍然较高要采取措施降至安全的范围内。

5  实施效果

截止2014年1月，1#高炉冷却壁损坏5块，炉腰板损坏23块，炉身冷却板损坏28块，高炉炉型仍然保持较完整，仍保持着较好的技术经济指标，（见表2）。

表2  1#高炉2013、14年主要技术经济指标

6  结论

1) 合理的高炉设计，适合工况耐火材料的选择以及较好的施工质量是高炉长寿的前提条件。

2) 控制合理的煤气流分布，尽量避免发展边缘气流，实现炉况的长期稳定顺行，炉况稳顺是维护炉体最积极有效的手段。

3) 实施“精料”方针，控制入炉有害元素含量对提高高炉寿命也很重要。

4) 加强冷却器的温度控制管理，是高炉长寿的重要日常管理工作。

参考文献

[1]   刘新生.天铁4号高炉长寿技术探讨[J].天津冶金,2010（3）.

[2]   金觉生.宝钢高炉长寿新技术的开发与应用[J].炼铁，2005，1（24）：1-5.