摘要梅山3号高炉于1995年12月15日投产，已连续生产逾9年，单位炉容产铁超过7086t／m³，已达到长寿高炉标准。现炉缸冷却壁热流强度正常，但炉身冷却设备破损严重，以致于长期保持10～20块左右的炉身坏水箱无法更换，操作炉型维护艰难，煤气流分布难于控制，难以维持炉况长期稳定顺行，对生产和操作造成较大影响。

关键词炉身冷却设备长寿煤气流分布操作

1概况

    梅山现役3座高炉总有效容积3 780m³，其中3号高炉投产至今已连续生产逾9年，单位炉容产铁7086t／m³，进入长寿高炉和护炉保产期。陶瓷杯炉底炉缸状况良好，炉身冷却设备随着不断强化冶炼严重破损，尤其从2003年富氧强化以来，炉身水箱的损坏速度大于更换速度，导致了整个炉身操作炉型难于维护，煤气流分布紊乱，炉况顺行受到威胁，高炉技术经济指标下滑。历年主要技术经济指标见表1。

2冷却设备

2．1  设计

    第二代1号高炉易地大修为现在的3号高炉，是梅山的第三代高炉，设计上综合吸取了第二代两座高炉的优点和现代高炉的先进技术，属20世纪90年代末装备较为先进的高炉。炉腰和炉身冷却设备则沿用了U型管加冷却板与小碳捣加扁水箱和方水箱的传统分布形式，炉喉钢砖下沿增设一层高2500mm水冷耐磨铸铁冷却壁。

2．2  生产现状

    投产后的第5年，为了解决腰疼病，开发应用了以焦双环矿单环为基础，逐步过渡到矿双环焦三环的多环布料，边缘煤气流较为发展，炉腰及炉下身的冷却设备损坏速度加快，由1998年损坏4块增至1999年的17块。1999年5月和9月，利用计划检修机会对炉腰冷却方式进行改造。首先，将2U型管+2冷却板4块串联拆开，改为U型管和冷却板各自2块串联；其次，由同一围管供水改为U型管和冷却板各自单独围管供水，提高了冷却强度，炉腰冷却件损坏速度暂时受到遏制。炉身冷却水箱损坏后，利用计划检修更换。开炉后冷却设备损坏情况见表2。由表2可见，在2003年之前，炉身水箱损坏量不大时，基本上可利用计划检修机会将损坏的水箱更换掉，最多遗留4块不能更换，对操作炉型和煤气流控制无大碍。但2004年的状况则发生了很大变化，包括2003年未能及时更换的炉身水箱在内，长期残留10～20块的损坏水箱来不及更换，对高炉操作炉型和煤气流分布颇具影响。

3煤气流控制

3.l长期边缘煤气流发展

  从高炉长寿要求出发，“抑制边缘，打开中心”是控制高炉煤气流分布的原则。3号高炉长期边缘煤气流发展，中心煤气流不足。主要原因是：2001年之前风机是前两代高炉的老风机，供风能力不足，加上3号高炉风口个数从第二代的18只增加到20只，炉缸直径加大，鼓风动能偏低，这些均是造成中心煤气流长期不足的因素。

3．2强化冶炼与煤气流控制

  2002年5月，即一代炉龄的中期，投用新的AV56轴流式风机；2003年4月，因炼钢用氧气富余，高炉开始富氧，实现了梅山高炉炼铁历史上真正意义的强化冶炼。高炉操作处于不断摸索阶段，为了保证顺行，以疏松边缘的操作方式为主，对冷却设备造成了很大的伤害，冷却设备损坏增多。2004年开始出现损坏速度大于更换或功能性恢复速度，炉身长期存在10～20块坏水箱，主要分布在炉身的中下部的西北和东北区域，形成顽固的管道气流，对煤气流稳定和控制带来较大困难。同时，第三代高炉长期困扰梅山炼铁人员的另一因素是风口中套上翘，最大上翘角度大于7⁰，使风口回旋区周向不在同一平面上，初始煤气流比较紊乱，也是边缘煤气流准于控制的又一原因。

4操作炉型维护

4．1上部操作

  上部操作炉型受损的根源是炉喉钢砖下沿的耐磨冷却壁，该冷却壁是吸取前两代高炉炉喉钢砖下浩砖衬易被炉料击坏、脱落的教训后，首次在3号高炉设计中使用，其纵向高度为2 500mm。生产实践证实高度过大，纵向温度梯度大而形成的剪切应力使这些冷却壁在投产后的第二年开始损坏，到2002年底，20块中已有50％损坏或下半段向高炉内侧严重倾斜，该冷却壁冷面和炉喉钢砖及其冷面的炉皮多次被煤气流及其夹带的炉料磨穿，同时造成了二

次煤气流分布难以控制。高炉采取提高料线、采用小矿批、疏松边缘的操作方法，较好地消除了上部炉型对高炉操作的影响，保住了高炉顺行。被迫于2003年6月休风108 h，将炉喉钢砖及其下沿的耐磨冷却壁全部拆除，炉喉钢砖全部更换，原耐磨冷却壁处砌砖，上部煤气流控制有所好转。

4．2  中部操作

    中部操作炉型出现问题始于2001年11月，因烧结机大修，熟料率最低达到76％，酸性块矿布到边缘，在软熔带顶部形成的酸性渣严重侵蚀了中部砖衬，2002年3～4月炉身中部的炉衬温度剧烈波动，炉况不顺，炉身中部水箱损坏大于炉身下部。此后对酸性块矿的装入进行了深入探讨和改进。

4．3  下部操作

    炉腰、炉身下部炉型的破坏，主要原因是炉腰结构的不合理导致炉身下部冷却设备易损坏。目前，3号高炉炉型最大的问题是在炉身上部与炉身中部相交处和炉腰及其与炉身下部的交界处冷却设备大量损坏，并且集中在西北东120⁰～180⁰范围内，操作炉型和煤气流分布难以掌控。

5  当前高炉操作应注意的问题

    在炉身冷却设备未完全更换之前，加上中套上翘、炉型等诸方面的现状，难以形成合理的煤气流分布和控制好合理的操作炉型。第一，应充分利用计划检修机会，最大限度地更换损坏的水箱和上翘的中套。第二，采取符合实际的上部操作制度，疏松两道煤气流。第三，应控制合理的风量，不宜吹大风，也不能太小，2500 Nm³／min以内是比较符合现实的范围。第四，用好富氧，不求量大，但求稳定。第五，抓好槽下筛分和炉前渣铁处理。通过严谨的操作管理，以稳定、均衡为指导思想，保证高炉有一个持续的较长时期的稳定期，是当前高炉操作的关键所在。

6建议

    (1)高炉设计时，应考虑炉身与炉底炉缸寿命的同步性，确保一代高炉的整体长寿和综合效益。

    (2)炉容与风机能力的设计应配套，确保一代高炉从投产到停炉都能保持合理的供风和操作，维持合理的煤气流分布。

    (3)操作制度应以下部控制为基础，上部调整协调配合为原则，单独强调任何一个因素都会造成制度与煤气流控制的不协调。

    (4)以精料、稳定、顺行、合理煤气流分布和冷却制度来维护好操作炉型，是保护炉身冷却设备，使炉身长寿的关键。