邯寶1#高爐爐缸側(cè)壁溫度異常升高原因的分析與治理實(shí)踐

邯寶1#高爐爐缸側(cè)壁溫度異常升高原因的分析與治理實(shí)踐夏萬順(河北鋼鐵集團(tuán)

邯鋼邯寶公司煉鐵廠，河北

邯鄲

056015）摘

要：對邯寶煉鐵廠1#高爐爐缸側(cè)壁碳磚溫度異常升高的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析，著重闡述了治理方法和過程。高爐通過采取抑制邊緣料制、降低冶煉強(qiáng)度、提高鐵水硅含量及爐渣堿度、爐缸灌漿等措施，使?fàn)t缸側(cè)壁溫度回歸正常，治理效果明顯。關(guān)鍵詞：爐缸側(cè)壁碳磚；溫度升高；護(hù)爐操作近幾年，國內(nèi)不斷發(fā)生高爐爐缸側(cè)壁環(huán)砌碳磚溫度異常升高的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)了爐缸燒穿的惡性事故，爐缸安全狀況令人擔(dān)憂。邯寶煉鐵廠1#高爐2013年初，也出現(xiàn)了爐缸側(cè)壁環(huán)切碳磚局部溫度升高的現(xiàn)象，開始認(rèn)為是陶瓷杯侵蝕后必然的結(jié)果，未引起足夠的重視，但進(jìn)入7月份后，爐缸標(biāo)高8.538米段300°至60°方向上內(nèi)側(cè)有4個測溫點(diǎn)溫度升高速度明顯加快，日均升高近15℃，其中1232B點(diǎn)與1222B點(diǎn)升高幅度最為異常，分別在9月5日和10月3日突破600℃，而1232B點(diǎn)更是在9月28日達(dá)到了670℃，嚴(yán)重威脅了爐缸安全。1

爐缸側(cè)壁升高的位置及過程1#高爐采用陶瓷杯碳磚水冷爐底結(jié)構(gòu)，爐缸側(cè)壁環(huán)砌美國UCAR熱壓小塊碳磚，爐缸爐底采用4段低鉻鑄鐵光面冷卻壁，采用軟水密閉循環(huán)冷卻[1]。爐缸側(cè)壁碳磚測溫共計(jì)6段，標(biāo)高分別為7.494米、8.538米、9.582米、10.626米、11.670米、12.486米，每段共24個測溫點(diǎn)，分內(nèi)外兩層。圖1是標(biāo)高8.538米爐缸側(cè)壁測溫點(diǎn)分布示意圖。本次溫度異常升高測溫點(diǎn)的部位在標(biāo)高8.58米爐缸碳磚內(nèi)層300°至60°方向上，標(biāo)號分別為TE1222B、TE1232B，而300°和30°方向上標(biāo)高為10米的位置也恰是高爐1#、2#鐵口所在。該部位上的測溫點(diǎn)從2013年1月開始緩慢升高，經(jīng)歷了6個月的緩慢上行期后，在7月份進(jìn)入爆發(fā)式升高期，其中TE1232B點(diǎn)在9月27日最高達(dá)669℃，根據(jù)傅立葉方程計(jì)算得知該溫度下此處碳磚厚度僅為0.14米，嚴(yán)重威脅爐缸安全。圖2是該部位升高最為嚴(yán)重4個測溫點(diǎn)6月份以后的溫度推移圖。

圖1

標(biāo)高8.58米爐缸側(cè)壁碳磚測溫點(diǎn)分布圖

本著先采取降低冶強(qiáng)無效的情況下再加鈦球護(hù)爐的操作思路，從9月24日起，高爐逐步降低焦炭負(fù)荷，減氧控制冶煉強(qiáng)度，日產(chǎn)由7780t/天降至7600t/天。另外為減少渣鐵對爐缸的侵蝕沖刷，高爐采取提高鐵水硅素和爐渣堿度的措施來降低鐵水硫含量，用以降低鐵水及渣的流動性，以減少渣鐵對爐缸的沖刷侵蝕。表1是護(hù)爐前后具體操作參數(shù)對比表。

表1

護(hù)爐前后高爐具操作體參數(shù)對比表時間平均日產(chǎn)t/天焦比kg/t硅素%爐渣堿度富氧量m3/h軟水量m3/min爐底水量m3/min進(jìn)水溫度℃8月77823230.321.2375004800800419月1日-23日77823250.331.2575004800800419月24日-10月14日75903420.381.275500501265039

在冷卻水方面，高爐把冷卻水的總量由4800m3/h增加到5012m3/h，減弱鐵水環(huán)流把爐底冷卻水量由原來的800m3/h降到650m3/h。同時，高爐還把冷卻壁的進(jìn)水溫度由原來的41℃降低到39℃，用以增加冷卻強(qiáng)度。圖3是高爐爐體冷卻水流程圖。

圖3

高爐爐體流程圖

3.2

料制調(diào)劑高爐在進(jìn)入6份后就開始采用壓邊料制，料制由變?yōu)?，料線由原來的1.4米降到1.5米，控制邊緣氣流的強(qiáng)度，減少煤氣對爐缸的沖刷。3.3

爐缸灌漿為減少高爐爐體煤氣外溢，1#高爐在每次定休時都安排高爐爐體灌漿。灌漿能減少爐墻內(nèi)氣隙的數(shù)量，使冷卻壁傳熱均勻，增加冷卻效果，延長冷卻壁和爐體的壽命。為排除爐缸處爐墻存在氣隙串煤氣造成爐缸碳磚溫度升高的可能，高爐利用10月14日定休的機(jī)會重點(diǎn)對爐缸進(jìn)行了灌漿，主要在四個鐵口框左上方及其周邊爐殼上均勻開孔16個，進(jìn)行了灌漿。3.4

加強(qiáng)冷卻壁水系統(tǒng)的檢測工作由于高爐爐缸冷卻水自動測溫系統(tǒng)在開爐后不久就已損壞，為加強(qiáng)爐缸冷卻壁冷卻水的監(jiān)控，高爐在冷卻壁溫度異常升高區(qū)域各段冷卻水的進(jìn)出管道上開孔外接測溫點(diǎn)共計(jì)24個，人工測量進(jìn)出水溫，每天4次，并建立臺賬，設(shè)立推移圖，密切監(jiān)視水溫變化，防止安全事故的發(fā)生。4

效果評價通過采取長期抑制高爐邊緣氣流發(fā)展、加強(qiáng)冷卻強(qiáng)度、降低渣鐵流動性及大幅降低冶煉強(qiáng)度等一系列護(hù)爐措施，高爐爐缸熱狀態(tài)發(fā)生了顯著地改變，1150℃等溫線快速內(nèi)移，從10月下旬開始，爐缸側(cè)壁溫度開始陸續(xù)走低，到11月14日爐缸側(cè)壁碳磚溫度已基本穩(wěn)定在280℃的范圍內(nèi)，趨于正常水平，治理效果明顯。但是長期的護(hù)爐操作使高爐出現(xiàn)了明顯的邊緣結(jié)厚征兆，進(jìn)入11月份后高爐出現(xiàn)了風(fēng)氧不全，崩滑料現(xiàn)象，盡管及時采取了相應(yīng)的措施，高爐還是在11月13日出現(xiàn)了氣流失常，被迫恢復(fù)爐況，歷時18天，產(chǎn)量損失嚴(yán)重。5

結(jié)語1）采取抑制邊緣氣流的措施來治理鐵口以下爐缸碳磚溫度異常升高的現(xiàn)象，效果不明顯，還易發(fā)生爐墻結(jié)厚而造成爐況失常；2）爐缸側(cè)壁碳磚溫度升高的治理是一項(xiàng)長期性的工作，如何保持1150℃等溫線處于合理的狀態(tài)，還需要不斷的探索。3）建議高爐按時檢修，減少高爐“帶病”作業(yè)的時間，避免造成更大的損失參考文獻(xiàn)：[1]侯金姝，董艷忠，路軍．邯鋼新區(qū)3200m3高爐工