一、高炉概况
某高炉炉容1780m3,设计寿命10;炉缸侧壁采用全UCAR炭砖+炉底陶瓷微杯砌筑结构(见下图,微杯:仅象脚区域设计有陶瓷砖衬),已安全服役10年。

“炭质炉缸、陶瓷微杯+综合炉底”结构
作业参数如下:(月平均)

二、炉缸砖衬温度上升现象
高炉生产状况稳定,年初受受烧结矿大变料、质量下降等影响,高炉炉内一度通过扒矿批退负荷稳定炉况。后来,逐步扩矿批加负荷至5.45。3月份受焦炭质量变差,炉内煤气流和顺行状况受到影响。进入中旬以来,炉缸局部砖衬温度出现明显上升,尤其是炉缸二段西侧区域砖衬热电偶TE3079温度大幅升高,4月1日早上最高达到443℃(见下图)。

三、分析与讨论
高炉已进入设计炉役中后期生产阶段,也是太阳提到的“第二阶段生产维护”阶段。炉缸砖衬温度一直较为稳定,热面砖衬温度在200℃以内,炉内顺行状况较好,炉缸热度充沛。但在重负荷、高冶强生产条件下,原燃料质量相继出现质量大滑坡,炉内顺行状况出现反复,侧壁砖衬热电偶温度表现在局部区域上升幅度加大,最高至431℃,是投产以来砖衬温度的2倍。
经过炉缸传热计算,1150℃等温线已进入炉缸炭砖砖衬内部530mm处?以此为判断,“残砖厚度”在安全生产范围内,暂时没有生产安全,但有必要进行有针对性护炉。
四、护炉措施
1、强化冷却:1)将冷却系统软水流量提高到4040m3/h,炉缸冷却达到设计水量:3400 m3/h。2)软水来水温度从45℃降到41℃。
2、调整送风制度:1)4月1日,临时休风堵高温热电偶点(TE3079)上方风口20#、21#,前24小时平均降温6℃/h,之后每小时0~2℃缓慢下降至280℃开始捅风口作业;2)4月11日,临时休风,20#、22#风口直径改Φ130mm为Φ120mm,下斜5°改为下斜3°,风口面积由0.3195缩为0.3156m2。
3、加钛护炉:3月30日开始,高炉加入含钛炉料进行加钛护炉,入炉TiO2负荷在7.7Kg/t以上,逐步加至目前的9.1Kg/t。炉渣中TiO2含量也逐步上升,从1.23↗1.58%;做好炉温,确保铁中[Ti]0.1~0.12%以上。
4、炉内操作要求:确保高炉顺稳运行,稳定炉缸热度,高炉铁水物理热≥1490℃,炉温[Si]≥0.4%。
五、讨论:侧壁砖衬侵蚀掉了吗?
通过系列护炉措施,炉缸砖衬温度上升现象得到遏制,并逐步回归正常,见下图。

高炉炭砖侵蚀是一种不可逆的行为,其侵蚀与否主要通过炉缸传热计算来推断,以1150℃等温线位置为主要依据。但这次砖衬温度上升是炭砖真正侵蚀了吗?太阳认为:没有!只是高炉由于原燃料状况恶化影响,炉缸死焦堆透气透液性变差造成炉缸活跃度下降、局部环流加剧,热负荷过高造成的砖衬温度上升所致。通过护炉措施,温度回落到日常生产水平。故而,后续炉缸维护主要措施:1)保持炉缸正常设计冷却强度;2)炉内操作,改善两股煤气分布,保持炉况顺稳;3)进入高炉生产第二阶段,适度加入含钛炉料护炉(而非补炉)。