摘要对武钢5号高炉风口破损的原因进行了分析,并对处理经验进行了总结。主要操作经验有:适当发展中心和边缘两股煤气流,改全焦冶炼,洗炉,提高炉温并适当降低炉渣碱度等。
关键词高炉风口破损对策
1风口破损状况
武钢5号高炉有效容积为3 200 m3,设有32个风口,4个铁口。自1991年10月19日投产以来,已进入第14年服役期。2004年5月份年修更换炉顶-齿轮箱以后,高炉顺行一直处于不稳定的状态,特别是5、6、7几个月受齿轮箱溜槽停转及槽下计算机设备老化、热风炉等方面的影响,高炉拉风降压频繁。加上原燃料变差,风口布局不够合理,严重影响了高炉的顺行,高炉炉型受到很大损伤。11月中旬至12月中旬一个月左右的时间里,因干熄焦检修改用水熄焦后,高炉风量萎缩,风速降低,慢风时间增加。加之近几个月来,原料中Al203含量大幅上升,使得高炉渣铁流动性差,渣铁不能及时排放,从而造成炉缸堆积,风口破损频繁。从12月12日至12月22日共损坏风口28个(重复计算,见表1),高炉被迫休风6次,严重影响到高炉的顺行。

2风口破损期间高炉操作观察到的现象
在武钢5号高炉这次风口频繁破损期间,主要有以下几方面的现象:
(1)下料不均匀。从12月12日至12月22日,下料时快时慢,在小批重轻O/C条件下,慢时3.5批料/h,快则6.0批料/h,而正常下料(大批重时)应该在7.0批料/h。
(2)有时出现管道行程,而且有小崩料现象发生。
(3)高炉不能接受压差,风量逐步萎缩。比如12月12日夜班,操作中,在顶压为0.140MPa情况下,压差仅控制在0.140MPa以内,风量由接班时的5050m3/min萎缩到4480m3/min,在此期间风口破损了4个,这说明高炉所能接受的压差愈来愈低。
(4)高炉煤气流不稳定,顶温曲线较散且不规则,冷却壁温度变化大。
(5)风口破损多。从12月12日至12月22日共破损风口达28个之多。
(6)炉缸容积变小。比如12月18日这天,出铁次数达18次之多,而当天的产量却仅为4356.1t,这说明炉缸内所能排放出来的渣铁量比高炉正常时少,炉缸容积变小。
综合以上现象,可以判断造成风口频繁破损的主要原因为炉缸堆积。
3造成炉缸堆积的原因
(1)风量长期偏小,风速低于正常水平,鼓风动能不足以搅动炉缸。具体数据见表2。

(2)焦炭质量差,热反应性能降低,料柱透气性差。11月中旬至12月中旬,一直使用水熄焦,灰分含量13.0%(>12.5%),焦炭的冶金性能变差,加之烧结矿中<10mm的粉矿比重高,严重影响了料柱透气性。风量上不来,透气性降低,高炉所能接受的压差也随之变低。
(3)原料中Al2O3含量显著上升。原料带人过高的Al2O3(最高达19.0%)全部进入渣中后,会使得渣铁流动性变差,渣铁不能顺利排放,从而加剧了炉况的恶化。
(4)冷却设备漏水。武钢5号高炉现已处炉役后期,破损的冷却壁及风口会导致部分冷却水进入炉缸,这样一来便加剧了炉缸堆积,同时也会增加消除炉缸堆积的困难程度。
(5)炉温长期偏低。[Si]=0.40%,±,渣铁的物理差,有时仅有1470℃左右
(6)炉型不规则,风口布局不合理,造成两股气流分布不合理,风量稳定性差。
4操作中采取的措施
(1)上部调剂。从12月12日至12月22日,装料制度主要经历了以下几个变化:
987651 9876 987651 9876 987651 876
C332215 ↓O1431↓→C332224↓O1331↓→C332224↓O341↓,以适当发展中心及边缘两股气流。
(2)全焦冶炼,改善料柱透气性,在低焦炭负荷(O/C)情况下冶炼,可加宽软熔带区域透气焦窗,有利于提高料柱的透气性。
(3)洗炉。从12月12日至12月22日,曾一次性集中向高炉内加净焦100.0t,以增加炉缸热量;从12月13日开始使用Mn矿以活跃炉缸,至22日共用Mn矿达1751.2t。
(4)提高炉温,使[Si]=0.60%~0.80%,保证炉缸充足的物理热。
(5)降低炉渣碱度,适当提高生铁含硫量,改善炉缸工作状态,提高渣铁流动性。通过调整配料比,这段时间炉渣碱度基本控制在1.00,[S]控制在0.030%~O.040%,渣铁流动性得以改善。
(6)加强出铁管理,增加出铁次数。为防止“渣憋风,铁憋料”的发生,力争做到不问断出铁,使炉缸中化出的渣铁能及时排放出来。
(7)更换风口时,在风口下部填泥,加食盐。为降低风口前渣铁混合物的熔点,减少风口损坏几率,加盐这一做法是值得提倡的。
(8)堵风口进行恢复,以增加风速吹速中心,活跃炉缸。
通过采取上述几项措施,武钢5号高炉于12月22日开始趋于正常,风量达6 022 m3/min,风速235m/s,鼓风动能128.27kJ/s,接近正常水平,炉况顺行。可以说武钢5号高炉所采取的这一系列措施是得当的,是符合5号高炉实情的有效恢复措施。
5讨论
从武钢5号高炉这次损坏如此多风口的事件中,有以下几个方面值得我们注意:
(1)根据原燃料的质量,炉况基础和趋势以及一些外围因素影响的特点,完善高炉的各项日常应急措施,使之更具针对性和可操作性。
(2)应抓好冷却壁温度、水温差、炉温、理论燃烧温度、风速、鼓风动能、煤气取样、压差关系等重要冶炼参数的监测及分析工作。
(3)在炉况顺行的前提下,探索好不同情况下合适的鼓风动能、风速,使炉缸工作活跃,热量充沛,以提高对外界的抗干扰能力。
(4)摸索出高(Al2O3)情况下如何做到炉况顺行的一系列措施。
(5)在上下部制度调整不见效的情况下,可考虑调整风口布局,使风口大小、长短搭配合理。