摘要水钢2500m3高炉由于生产耽误，原料质量波动，高炉长期锌负荷、碱负荷重等原因影响，高炉炉况顺行变差，气流不稳、炉温波动大，高炉接受风量的能力下降，表现出炉缸堆积，炉况严重失常。通过采取退负荷、加组焦、缩矿批、提炉温、停钛球、莹石洗炉、休风堵风口等措施，炉况逐步恢复，但在治理炉缸堆积时出现反复，过程漫长，损失较大。

关键词高炉炉况失常恢复

1  前言

水钢2500m3高炉于2011年3月29日投产，高径比2.253，设有3个出铁场（两用一备），30个风口，在设计中，采用了“精料、高压、高风温、富氧、大喷吹”的冶炼工艺及相应的技术装备：上料系统采用了PW并罐无料钟炉顶；水系统采用了铜冷却壁、软水密闭循环系统；炉缸、炉身采用陶瓷杯+水冷碳砖综合炉缸、薄壁炉衬；送风系统采用了顶燃式热风炉；煤气系统采用了干法除尘、TRT余压发电；水渣处理采用了冲渣系统等多项新技术、新设备，其中多项新工艺为炼铁厂首次使用。2017年以来水钢原料锌负荷、碱负荷长期偏高，加之烧结质量波动、生产耽误影响，炉缸工作恶化，各项技术经济指标严重下滑，通过采取堵风口、提高炉温水平、退焦炭负荷、缩小矿批，适当疏导边缘、中心，降低炉渣碱度使用锰矿、萤石洗炉等措施，高炉风量水平逐步上升，技术经济指标改善。2017年高炉恢复期间主要技术经济指标情况见表1。

2  炉况演变

从2017年1月份过，2500 m3高炉炉况经过调整炉况顺行可，尤其在单炉生产以来高富氧率情况下（最高达5.0 %），高炉日产达6500 t/d水平，进入3月中旬，6#烧结机EMC改造结束，投入生产，停7#机检修。但6#投产以来频繁停机，造成烧结槽下降及产生大量开停机料，烧结率最低降至62 %。炉况基础变差，期间有炼钢停炉影响，出现大幅度降低钛比例，导致熟料率波动。

进入4月2日休风处理气密箱倾动油缸、3日5#制氧机停等因素的影响，炉况出现小幅度的波动，通过收角度、退批重和减轻焦炭负荷，炉况相对稳定，但风量偏少。4月14日开始出现炉况大幅度的波动，夜班出气流，减风恢复风量过程中发生悬料，通过退负荷、批重，收矿焦角0.5度，中班风量加回4920 m3/min。白班对水系进行普查发现，新增11棵水冷管坏。考虑炉况长寿，在中班恢复正常风量后外移矿焦角2°。并加负荷至4.716 t/t，上矿批至45 t。15日发生4#风机停风，2500 m3高炉拨风给三高炉130分钟，风量恢复后又发生2号泵止回阀故障减风处理，恢复风量过来表现出不透气，炉况进一步恶化，恢复困难。通过堵风口、退批重负荷、集中加焦等，炉况逐步好转。进入4月下旬出气流、悬料等现象逐步消除，采取恢复焦炭负荷及矿批后但高炉表现出不透气，做炉温困难，高炉顺行状况差，风量、产量水平下降。

进入5月，2日休风检查布料溜槽，堵风口恢复炉况后在5日进行预休风和降料面操作，更换布料器和炉身喷补，发现9段下部局部有炉身结厚现象。10日恢复送风后，制度上以内收角度和小矿批轻负荷恢复风量，根据炉身结厚情况，考虑低风量时间长，炉缸不活跃，采取集中加焦和使用锰矿、莹石洗炉，风量基本维持4600 m3/min，进入5月下旬，风量有所回升，维持4700—4800 3/min。制度调整上开始外移角度，相应增加矿石批重和焦碳负荷，炉况又出现了反复，高炉不透气，采取轻负荷、小矿批，加组焦、锰矿、提炉温继续洗炉，并缩小最大矿焦角，在6月下旬风量水平上升至4850 m3/min水平。随着高炉产能上升，烧结产能不足，加之需储槽组织烧结机检修，被迫降低烧结率生产。最低时烧结率仅为66%水平，由于烧结率下降，炉料透气性下降，造成高炉风量水平下降，7月中旬仅为4650 m3/min水平。通过采取退负荷、收小矿焦角，缩矿批后风量在下旬达到4850 m3/min，又采取加负荷、上矿批措施。

矿批负荷加上后，高炉不接受，进入8月高炉风量再次萎缩，8月上旬、中旬风量为4730 m3/min水平，由于长时间鼓风动能不足，高炉炉缸日趋显现堆积，炉墙显粘结，表现出中心不开，高炉不透气，风量少，两铁口温度相差大，高炉被迫采取退负荷、降低喷煤比、提炉温等争取风量的措施，但由于炉缸问题未得到改善，上部制度调整效果差，持续维持轻负荷生产，8月下旬通过上部调整，收小矿焦角，增加外环焦炭量，中心气流得到改善，但边缘气流不稳，频繁发生管道、悬料，26日采取休风堵风口措施，气流转稳，风量水平上升至4800 m3/min水平。8月28日高炉计划休风。9月计划休风恢复过来由于炉况基础不好，炉况恢复不理想，透气性较差，出气流、崩滑料频繁，调整布料制度效果不好，9月2日受5号风机停机影响，加剧炉况恢复难度，9月4号采取休风堵3个风口恢复后，炉况顺行逐步好转，但稳定性差，仍堵一个风口巩固炉况；进入中旬炉况稳定性仍然差，顺行不稳，采取内收角度、外移角度没有效果，频繁出气流得不到有效解决。

10月由于持续了炉况不顺，风量水平进一步降低，降至4650m3/min，高炉气流不稳状况仍然未得到解决，采取大矿焦角稳气流效果不好，边缘气流弱，高炉仍然频繁出气流，悬料，7日白班再调布料至C37.53353332312272232O372352332312291,1.78，中班出气流，8日夜班号外，炉温上升不透气，白班外移矿焦角2°，9日风少，收矿焦角2°，白班退负荷至4.458，缩矿批至45t，停钛球，再收矿焦角1°，风量回升维持轻负荷小矿批，高炉顺行状况改善，11日开风口全风生产，继续坚持小矿批，轻负荷，稳定充沛炉温，高炉风量逐步上至4850m3/min,高炉基本正常。

3  高炉炉缸堆积的表现

3.1  高炉接受风量的能力变差

高炉从4月份开始逐步表现出高炉气流不稳，风压冒尖，管道行程频繁，高炉透气性降低，通过采取上部制度调整，效果不明显。高炉接受风量的能力明显降低。

3.2  东西铁口温度相差大

东西铁口温度不均匀，铁温相差时大时小，高时硅相差0.3 %以上水平，铁水物理热相差30 ℃以上。

3.3  气流不稳，频繁吹出管道，顺行状况变差

压量关系不对称，高炉接受风量压差能力下降，高炉不透气，压差偏高，高正常生产时风量4900m3/ min ,压差195 kPa水平。4月份过来压差只能维持180 kPa水平，稍高就易出现气流；料速不匀，出现悬料。高炉崩滑料明显增加，9月出气流达29次。

3.4  风口损坏数量增加

我厂2500m3高炉从4月开始，风口损坏数量增加，1-3月风口未出现损坏，从4月至10月，累计损坏风口13个，大部分坏在风口下部外缘。

4  高炉炉缸堆积的原因

4.1  原料条件变化影响

进入2017年，四高炉年初炉况相对稳定。在一季度，三高炉大修期间，外围条件相对较好，同时高炉保持高富氧率生产，技术经济指标较好，随着三高炉大修投产，在二季度，2500 m3高炉富氧率大幅下降，煤气分布发生变化，同时因一烧烧结机改造，烧结生产不稳定，停机频繁，烧结冶金性能发生波动（RDI+3.15由76 %下降至71 %水平）；烧原料结构发生变化，未引起重视烧结三氧化二铝上升，造成炉渣镁铝比降低（由0.50降低至0.45）导致炉渣稳定性变差；一烧节能改造完毕后，为优化生产工艺，停止二烧生产，高炉烧结率下降影响高炉表现出不透气，引发高炉发生炉况波动。

4.2  冷却设备发生漏水

2017年2月份中旬开始高炉处于高富氧、高冶炼强度状态，上部布料角度偏小，边缘气流较为发展，高温煤气流对炉墙的冲刷较为激烈，同时加剧对冷却设备的损坏，4月14日查出11根水冷管坏，5月4日查出24根水冷管坏，其中10段坏了10根，1-3月份软水补水量一般在6-10吨/24 h，4月中旬开始软水补水逐步上至10-15吨/24 t，高时达到18吨/24 t，漏水量增加后加剧炉凉及炉墙粘结，粘结后风量下降，炉缸状况进一步恶化。

4.3  高炉有害元素长期超标严重

近年来，高炉有害元素持续超标（2017年高炉有害元素统计见表2），特别是2017年5月份前超标更严重。受其影响，焦炭在高炉内的热强度下降，造成高炉透气性下降，炉缸发生堆积。

受上述原因影响，高炉炉况不顺，由于采取措施不彻底，回负荷、上矿批，外移矿焦角过早，造成高炉炉况反复，风量持续偏低，鼓风动能不足，高炉一直未达到一个正常稳定状态，高炉炉缸工作状况逐步变差，直致发展到炉缸堆积。

5  采取的技术措施

通过分析，我厂造成2500m3高炉炉缸工作不活跃的原因主要是长期慢风生产、烧结质量不稳、有害元素长期偏高、高炉铁水物理热不足，造成高炉炉缸不活，炉墙粘结所致。并有针对性地采取措施：

5.1  缩小风口面积，提高鼓风动能，活跃炉缸中心

4月19日视恢复困难，采取休风堵风口，风口面积由0.355m2缩小至0.330m3,高炉根据炉况恢复进风情况，风量达到目标风量，高炉顺行稳定后，开风口、提顶压上风。由于开风口、回负荷过早，高炉出现反复，多次堵风口恢复，为避免反复，9月4日休风堵风口后，我们减慢开风口速度，9月5日开风口1个，9月8日开风口1个，10月11日实现全风口工作，同时利用休风机会，缩小风口面积，全风口面积由0.355m2缩小至0.353m2。

5.2  停止使用钛球，使用锰矿，降低炉渣碱度、萤石洗炉

发生炉缸堆积后，我们采取停至使用钛球，改用普球，同时使用部分锰矿进行洗炉，5月使用锰矿1811.3吨，萤石371.3吨， 6月使用319.3吨，同时将炉渣碱度由1.20倍水平降低至1.18倍水平，通过洗炉，高炉炉缸工作得到改善，但由于洗炉时间短，在恢复过程中上矿批、回负荷过早，炉缸工作未得到持续改善，风量水平未能持续保持4800以上水平。

5.3  提高炉温，保证热量充沛

从4月份过来，高炉持续风量偏少，采取提高炉温温措施，由正常0.3 %，提高至0.5 %水平，但由于在初步取的效果的时后，采取压边、扩矿批、加负荷、降炉温措施，造成高炉恢复反复。10月通过坚持保证铁水物理热控制在1500 ℃水平，严禁炉温低于1480 ℃，铁水硅控制0.4 %，通过提高铁水温度，实现高炉热量保证充沛，改善渣铁流动性，实现提高炉缸中心温度，炉缸工作逐步得到改善。

5.4  加组焦，退负荷，缩小矿批，改善料柱透气性

治理炉缸，必须在保证热量充沛的情况下，持续增加风量，扩大清洗效果。大风量是治理炉缸的重要条件。通过采取加组焦，退负荷，降低煤比。4月、5月、6月我们均采取加组焦措施，大退负荷的措施，4月最低退至4.0 t/t水平，5月退至4.3 t/t,6月最低退至4.4 t/t水平。同时采取小矿批。高炉取得一定效果，风量多次上至4850 m3/min水平，但由于回负荷，矿批过早，炉缸工作未得到完全改善，造成高炉炉况反复。

6  经验教训

本次炉况波动从4月开始发生炉况不顺，至10月底，炉况相对稳定下来，仍未达到4900 m3/min正常生产时的风量水平。从此次炉况恢复过程观察，采取处理炉缸堆积的措施在一定程度上取得了效果，但由于恢复过急，多次造成反复，造成时间长，损失大。通过成功恢复和前期处理来看，发现存在认识不够，处理措施不狠，恢复过急，具体表现有以下几方面。

6.1  必须保持炉缸活跃

高炉只有保持一定的风量、冶炼强度，才能活跃炉缸，在风量不足时，在制度上必须采取改善透气性，争取风量措施，采取轻负荷、小矿批，保证风量。如果遇到外围变化，高炉炉况不好，风量持续偏低，应积极主动堵风口，提高鼓风动能，活跃高炉中心。如果炉况无改善，应及时使用普矿冶炼，必要时加洗炉剂进行洗炉。

6.2  要高度重视炉温

炉温是高炉冶炼的基础，只有保持充沛的炉温，各种物理化学反应才能正常进行，特别是在炉况基础差时更应重视炉温；普通矿冶炼建议四高炉日常管理铁水物理热应保持1500 ℃左右，严禁持续低于1480 ℃。钒钛矿冶炼，在全风水平下可适当降低20度下限炉温，如风量不全＜4800 m3/min，必须降钛球比例，提高物理热。

6.3  治理炉缸堆积，必须坚持小矿批、轻负荷，适当疏导边缘，保证两道煤气流

10月过来，高炉坚持小矿批、轻负荷，小矿焦角，适当疏导边缘的措施，多观察，少调整负荷及矿批，积极上风量，争取炉缸活跃，当风量加上去后，出现不透气时，及时退负荷，高炉风量逐步恢复正常。在恢复过程中切记不能上矿批、加负荷过快，必须强调风量正常，炉温充沛，逐步缓慢回负荷、矿批。

6.4  处理炉缸堆积，必须果断停钛球

对于使用钒钛矿的高炉，在高炉风量持续偏少，炉况不顺，有炉缸堆积的苗头时，必须及时停止使用钛球，改普通矿冶炼。因炉况不顺，必须提高铁水硅水平，这将增强钒钛冶炼效应，停止使用钛球，降低钒钛矿冶炼的钒钛效益，有利于改善渣铁流动性。

6.5  要有效控制有害元素水平

有害元素带入量长期过高，在高炉内的循环富集，将增强焦炭反应性，影响矿石软熔性能，造成焦炭强度下降，软熔带上移等不利影响。

7  结语

通过此次炉缸堆积的处理，可看出高炉在处理炉缸堆积时，根据堆积程度除采取堵风口，退负荷，降低碱度、提炉温、锰矿萤石洗炉、提高焦炭质量等处理措施外。在处理过程中恢复炉况不能过急，特别是负荷、矿批的恢复应谨慎，必须坚持轻负荷、小矿批、在顺行条件下积极上风量扩大洗炉效果。同时在高炉日常管理中，应加强对冷却设备、高炉有害元素负荷，原燃料质量、炉身温度等的监控。