摘  要　对安钢7号高炉频繁塌滑料的原因进行了分析，认为是装料和送风制度不相适应，受出铁和热风炉、风机等外围因素影响，导致操作炉型不合理形成的。针对问题，采取如下措施：降低冶强，控制全压差，有效抑止塌滑料；优化出铁和设备等炉外生产环境；寻求相匹配的装料、送风和喷煤制度；强化维护合理操作炉型的管理；稳定炉内操作和调整，取得了较好效果。并对一些生产现象和进一步优化指标进行了探讨。

关键词　高炉  塌滑料  炉型  分析  调整

安钢7号高炉，有效容积380m³，14个风口，1个铁口，1个渣口，陶瓷杯综合水冷炉底，SS—400串罐无料钟炉顶，炉身采用大型模块技术，配置四座改进型霍戈文式热风炉，AV40—12轴流鼓风机。2005年5月28日建成投产，取消了放上渣操作。高炉生产以来，每到严寒季节都出现过炉况不顺^[1]。2005年4月底开始富氧喷煤强化冶炼，本年度高炉实现生铁突破50万t，经济技术指标有所改善。但是在2006年，随着煤比进一步提高，高炉炉况开始不稳定，经常发生塌滑料，与同类型的安钢6号高炉相比，吨铁成本较高。本文针对7号高炉频繁塌滑料进行分析，总结了炉况处理措施，并对一些生产现象和进一步优化指标进行了探讨。

1高炉状况

高炉在2006年2月7日曾发生一起软熔带冻结事故，经过约一周的处理，炉况恢复较好。进入3月份以后，随着煤比接近150kg/t，高炉顺行状况变差，不如以往，经常发生塌滑料，主要表现在：

（1）风压风量不稳定，每班都时有塌滑料现象，炉温波动大；

（2）高炉若减风控制塌滑料，风压减到150kPa以下，料线不动，极易发生悬料；

（3）高炉不接受高氧量，当氧量大于2000m³/h以上时，塌滑料增多；

（4）出铁均匀率和正点率很差；

（5）高炉休风曾发生灌风口现象。在5月份由于风口被喷吹煤粉磨损漏，休风更换，出了120t铁，40t渣，风压减到40kPa后开启高炉放风阀，造成了风口灌渣。

（6）吨铁综合燃料比较高。

2原因分析

高炉出现这种情况是不正常的，必须立足内部排查原因。原燃料方面，与6号高炉基本上一样，而6号高炉生产指标较好。设备方面，高炉是炼铁厂第一次使用轴流（3^#）风机，在上半年曾经发生多次突然停机，致使高炉风口全部灌渣，是影响炉况的一个因素。操作方面，开始认为边缘煤气流过于发展，料制从O₇³¹C₉²⁹加到O₇⁴³C₉⁴¹，效果不理想；同6号高炉比全风风压为230kPa，高出30kPa，认为矿批与6高炉差不多，都是13300kg有点小，加到15000kg左右，高炉炉况反而更加恶化；布料上单环、多环，后来使用中心加焦技术，都尝试过，炉况仍旧没有根本好转，最后还是被迫退到单环布料，勉强维持生产。

2.1上部气流紊乱

无钟炉顶布料，粉末易在落点附近停留，形成粒度偏析，为减少粒度偏析，无钟炉顶应采用多环布料^[2]。7号高炉从2005初到现在，大多时间采用单环布料。全焦冶炼，料罐按满罐容拉料，大约每车为2100kg；喷煤后，矿批加到13300 kg后，开始固定矿批减焦批，随着煤比提高，减焦炭减到一定程度时，再单环布料，炉况明显不稳。此外，装料制度不稳定，粗放式随意调整，尤其在炉况有小的波动时，经常性临时缩α角度，发展边缘煤气流。分析认为，随着炉内焦炭料层变薄，粒度偏析作用变大，粗放式随意频繁改换装料制度，很容易造成上部气流发生紊乱，产生塌滑料。这种情况在2006年4、5月份发生较多。

 2.2炉前出铁影响

7号高炉出铁正点率和铁量差指标不高。6月份一白班，高炉5次铁出铁吨数分别为69、124、115、60、85。还在本月发生了铁口浅、跑渣跑铁事故，从夜班接班休风近5个小时才送风。类比文献[3]中的热平衡计算，高炉出铁带出总热量的22.65％，出渣带出总热量的18.15％，两项占高炉总热量支出的约30％，出铁出渣不均衡，很容易造成塌滑料。这个白班连续出两次100多t铁后，高炉就发生了滑料，第三次铁后减风控制滑料，出铁少，炉温还没上行。更重要的是，风口配置考虑铁口长期不好维护，为了保证出净渣铁、减少炉前事故，被迫在铁口上方1^#、14^#安装了Ø100mm小风口，其中一个还是260mm（其它多为230mm）长风口。从高炉顶温、煤气曲线、料面和料线走势综合判断，这两个风口对合理操作炉型形成有较大副作用。

2.3换炉风压波动大

    高炉交叉并联送风，热风炉换炉要求风压、风温波动小。但是7号高炉并非如此，2^#热风炉风温偏低，换炉风压波动大，只要用它送风，热风风压比其它热风炉送风高约10 kPa，而且此时冷风压比热风压力还要高出近20 kPa。后来停用2^#热风炉，凉炉打开人孔观察，格子砖变形严重，孔道堵塞厉害，塌陷达1米多深。周期性风压波动对高炉稳定顺行不利，也有可能造成塌滑料。

2.4高炉下部有粘结

高炉进入7月份塌滑料频繁程度大为加剧，后来多次发生塌滑料，很快就伴随着炉温下行。在7月初的一个中班，高炉接班后第一次铁，炉温[Si] 0.63％，[S]0.27％。第二次铁前滑料，顺行差，随即提前出铁，高炉炉温在出铁过程中下行较多，取出铁后期铁样分析，[Si]0.23％，[S]0.67％。在滑料时，从风口可以看到黑色的大块下达，表明高炉可能是下部塌滑料。让看水工，测量有滑块的风口上部冷却壁水温差，炉腰、炉腹部位在塌滑料后上升较多。这印证高炉下部高温区有粘结脱落。从炉腹4~5层水温差判定，在2^#～4^#风口和对面9^#风口上部炉腹水温差长期异常偏低，也能说明问题。

2.5设备休慢风率高

   7号高炉2006年1～8月份月休慢风率多数高于全厂平均水平。以8月份为例，在处理炉况期间休风率还达到2.1％。在8月4日3^#风机故障停机高炉休风90分钟。8月28日3^#风机再次停机造成高炉休风345分钟，无计划休风使高炉恢复困难。8月份高炉休风9次，除8月19日、30日休风55分钟更换烧漏风口外，其余为设备故障休风。8月份，重力除尘器跑煤气造成3次休风，其中一次为重力除尘器人孔跑煤气，两次为处理重力除尘器本体跑煤气。

2.6操作炉型不合理

7号高炉炉身大型模块在筑炉时在炉内预制，骨料分布不均，强度较差，炉料摩擦易侵蚀，开炉后不久降料面观察，炉内耐火材料破坏严重，大型模块无缝钢管全部露出，伸入炉内约100～150mm^[4]。开炉以来，在严寒季节常发生炉况不顺，多次进行炸瘤；进入7月份， 11^#风口上部6层炉腰冷却壁烧坏影响炉腰冷却，使该处渣皮不稳定。在8^#、9^#风口上部炸瘤孔两侧模块水冷管损坏，5^#风口上部一根模块水冷管损坏，影响炉身、炉腰冷却，形成的渣皮易脱落。加上高炉长期频繁塌滑料，又进一步加剧了操作炉型不合理。

3炉况处理

高炉长期频繁塌滑料，炉况不顺，排除设备方面休慢风外，从7号高炉2005年生产正常时判断，热制度和造渣制度不是主要影响因素，应该从送风、装料、冷却、喷吹制度和操作炉型方面考虑。

3.1有效抑止塌滑料

    高炉从7月15日开始，转入炉况处理阶段。首先由230kPa减风到180kPa，暂时规定该风压为全风，降低冶强，控制全压差在100kPa（原来在125kPa），此时塌滑料明显减少。为了防止连续塌滑料致使炉温急剧下行，炉温由原来的[Si]0.40%~~0.55%改为0.60％～0.75％，适当稍微增加[S]由0.030％±0.010％为0.040％±0.010％。其次，抽机会缩小了风口面积，尽量打开中心气流，稳定有一周时间，频繁塌滑料基本消除，期间一直维持了矿批13000kg不动，只是过了有4、5天，才提高顶压，稳定全压差小幅度加风至190 kPa，后仍维持全压差不变，风压加至200kPa。

3.2优化出铁和设备等炉外生产环境

    炉外生产环境的好坏，将直接影响炉内操作的稳定。对于炉前出铁，首先把有水炮泥改为了无水炮泥，冲钻式开口机改为了液压开口机，但是铁口深度还是得不到保证，后来经过排查，发现液压泥炮有问题，可能局部油管路不畅通，在8月8日休风进行计划检修，彻底处理炉前液压系统故障后，铁口合格率逐步提高。在设备维护方面，重新修订了“岗位职工、班组长、维修工”点检制度，规定平时各个工种点检设备后必须到值班室由工长确认，收集易损坏设备档案，统筹安排，利用定期计划检修处理。认真分析轴流风机停机事故，避免发生类似情况。从2^#热风炉开始先后更换了3座热风路格子砖，提高了风温，减小了风压波动。

3.3寻求相匹配的装料、送风和喷煤制度

炉况长期不顺，分析认为主要是送风、装料这两大基本操作制度不能相辅相成所致。在7月下旬，先缩小了6^#、10^#风口（见表1）。在喷吹制度方面，开始减风时，煤量由9.5t/h减为7.5t/h。随着风压加至200 kPa，在装料制度方面，由单环尝试走双环，高炉不适应。开始在0°～120°之间（从4^#到6^#、8^#）变速布料，调整上部煤气流分布，后扩大3^#风口，5^#和12^#风口对调，改变原始煤气流分布，上部再次把单环改为双环，炉况趋于稳定，逐步加风到210 kPa，此时扩大矿批为15500kg，改双环为O₃³²O₃³¹O₃³⁰C₃³¹C₃³⁰C₃²⁹C₂²¹不成功。最后调整3^#、11^#、14^#风口，稳定走双环O₃³²O₄³¹ C₅³¹C₄³⁰，炉况一直顺行可以，频繁塌滑料现象消除。在恢复全风230 kPa的同时，稳定矿批13300 kg，逐步加焦炭负荷，以增加0.5t/h煤量为单位，煤量最后加至10.5t/h，炉况仍旧顺行良好。

表1   7号高炉风口调整情况

3.4强化维护合理操作炉型的管理

    高炉控制风压后，随即降低了水压，由0.30MPa变为0.22MPa，减少冷却强度，对水温差较低的炉腰、炉腹部位控制冷却水量，提高水温差。随着塌滑料的减少，从风口有时能看到滑块，炉墙温度有所上升。炉况好转后，重新规范高炉各个部位炉墙温度范围和冷却水温差，保证合适的冷却强度。另外，结合炉顶煤气曲线，控制双峰型煤气流分布，稳定中心和边缘CO₂比值，以保证合适的边缘煤气流。为了减少软熔带根部上下位移过大，要求工长尽量全风作业，稳定炉料结构，稳定风温、氧量和料速，稳定炉温，尽量避免亏尺。高炉如果出现亏尺，在赶料的时候，可以临时减风，但是慎重收α角度，禁止随意改变装料制度。

3.5稳定炉内操作和调整

炉内以稳定顺行为中心，统一四班操作，要求工长必须认真察看原燃料变化、风口状况和渣铁热度变化，严格控制料速和煤焦综合负荷。在检修热风炉时，定风温970℃左右，氧量1500～2500m³/h，调整煤量控制炉温[Si]在0.40％～0.55％。运用计算机无熔剂配料入炉，对炉渣碱度调整，以炉温正常时[S]在0.025％～0.035％为准，定量调剂酸矿（海南矿）配比。高炉减风时，要考虑矿批和风量相适应，缩小矿批；在渣中Al₂O₃偏高超过15％时，要适当降低渣碱度提炉温，减少煤比，积极稳定炉况。以少动、早动，争取主动为调整原则，尽量把影响高炉的因素消除在萌芽状态。稳定走双环布料模式，αo合αc的角度差控制在

1°～2°，原燃料条件好时取上限，原燃料波动大时取下限。

4效果

炉况经过调整以后，高炉顺行状况明显改善，杜绝了频繁塌滑料现象，产量增加，在抢修热风炉风温使用水平不高的情况下，焦比有所降低，生产指标得到了优化，其调整前后的主要经济技术指标对比见表2。

表2   7号高炉炉况调整前后主要经济技术指标对比

5问题讨论

5.1塌滑料减风后易悬料

     在7号高炉频繁塌滑料期间，曾发生多起减风到150kPa以下，高炉悬料。于是认为7号高炉炉型特殊，塌滑料不能减风，应该采取加净焦或退焦炭负荷，继续维持原来风压生产。这种观点不能苟同。减风控制冶强和压差是处理塌滑料最有效的方法，减风到150kPa以下易悬料，是风压变低后，不及时缩矿批，风量和矿批不适应造成的。按照同类型的6号高炉操作经验，减风到180kPa以下要缩矿批^[5]，风压太低大矿批放料，不利于高炉上部改善料柱透气性^[6]，是造成悬料的很重要的原因。

5.2休风灌风口与炉缸不活跃

    高炉休风灌风口有炉缸不活跃的因素，但是对于在5月份发生的上述那一次，主要原因在于炉前出铁，尽管出了约160t渣铁，但是高炉并没有“透风”，按照出净渣铁的标志^[5]，铁量差较大。事实上，在7号高炉频繁塌滑料期间，对改善炉缸工作状况非常重视，曾采取多次加萤石、发展中心气流和控制水冷炉底冷却水量等措施。如果没有炉缸工作基本正常，高炉或许早就发生大量烧风口事故，炉况会更加恶化。

5.3进一步优化指标  

    7号高炉目前综合燃料比仍然高于6号高炉，其中有风温不高这个重要因素影响，但在高炉操作上还有待进一步摸索。高炉在强化过程中无例外地伴随着矿批的增加，一般矿批（t）是风量（m³/min）的1.00％～1.25％^[7]。7号高炉布料溜槽是1.6m，而国内同类型高炉多为1.9m，装料制度目前又采用小矿角、小焦角、小矿角差，可以考虑在高炉顺行得前提下，适当减少球团比例，避免过小的炉内矿带炉料的滚动和滑动随机性变大^[8]，结合采用中心加焦，扩大矿批增加矿角差走多环布料，炉内构筑平台和滚动形成的料面^[9]，控制高炉中心合适的矿焦比，稳定顺行，提高煤气利用率。

6结语

高炉生产是一项系统工程，在出现故障时，需要冷静下来，系统地认真思考，逐步排查问题，抓住主要矛盾，不断摸索实践。安钢7号高炉频繁塌滑料主要是装料和送风制度不相适应，受出铁和热风炉、风机等外围因素影响，导致操作炉型不合理形成的。适当降低冶强，控制压差是处理频繁塌滑料的有效手段。通过有针对性处理问题，系统优化，使高炉经济技术指标得到了明显改善。