李延宏  闫浩宇  刘德全

（四川省达州钢铁集团有限责任公司炼铁厂）

摘  要  本文对达钢1780m3高炉风口频繁损坏的原因进行了分析，并且针对风口小套寿命较短的这一主要情况，针对性的采取了改进风口小套制造、改进煤枪结构、建立插抢管理体制和保证炉缸活跃及炉况稳定顺行等措施，风口损坏数量减少了100%，使风口小套寿命得到有效延长，为高炉稳定、低耗生产提供了有力保障。

关键词  风口损坏  煤枪结构  炉缸活跃 

1  前言

2019年4月7日，达钢1780m3短期焖炉检修后投产，5月份高炉强化冶炼，各项指标较好。2019年7月～11月共损坏45个风口小套，严重影响了高炉的生产组织和高炉的稳定高产。为此炼铁厂认真查找风口小套频繁损坏的原因，对风口的材质、喷吹压力、煤枪结构、插枪操作等方面进行了深入分析，并采取了相应的治理措施，通过针对性的对策，取得了显著的效果。

2  风口小套损坏情况

为了找到风口小套频繁破损的主要原因，对达钢1780m3高炉2019年7月～11月风口损坏情况进行详细统计，见表1。为更加直观明了，对风口小套损坏情况做了柱状分析图，见图1。

3  风口小套损坏的原因分析

3.1  风口小套制造的缺陷

由于风口内部焊缝与前端较近，一旦遭遇煤流洗刷，焊缝处便成为薄弱部位，一方面由于这些焊缝相对比较突出，成为应力比较集中的地方，有些风口在磨蚀不到2mm的深度时便开始漏水，甚至出现整个焊缝开裂的现象，如图3所示。另一方面，由于焊接后的铜晶粒粗大，强度和韧性都会降低，也就使焊缝处成为最容易损坏的部位。再一方面，由于风口小套内壁铜的厚度不均匀，有些部位厚度大于15mm，有些部位厚度不足15mm，假如有些焊缝处铜的厚度达不到要求时，便成为更薄弱的部位。

从图1可看出，直接破损的风口小套数目为0，烧损的风口小套数目占4.44%，磨损的风口小套数量占95.56%，风口小套损坏的现场图片见图2、图3、图4。

3.2  煤枪结构的缺陷

由于高炉风口小套前端理论燃烧达2200-2300℃，普通煤枪的抗高温性能较差，煤枪易出现变形、下塌的现象，一旦变形量达到一定程度，且又未及时发现，就会造成煤流发生改变，煤粉洗刷风口小套内壁致小套损坏。

3.3  煤枪操作的缺陷

由于每个看水工的经验不同，没有先进的检查手段，日常调整时只能靠个人经验，以及各高炉实际情况不同，可能会存在煤枪的插入深度、插入的角度不当，形成煤流长期洗刷风口小套的现象。

3.4 喷煤系统的影响

我厂喷煤系统补气量大，喷煤的固气比低，只要10～20kg/m3，属稀相输送。加之分配器压力与高炉热风压力差值波动大，煤粉的流速快对管道、喷枪、小套的磨损较大，降低了设备的使用周期。

3.5  综合因素的叠加加剧了小套的损坏

为了更换漏水小套，高炉休风次数增加，休复风所形成的温差变化，及炉墙渣皮波动，又加剧了部分磨损风口小套的开裂和损坏，造成恶性循环，同时休复风气流的变化引起渣皮波动，可能会造成风口小套熔损，图4属高炉炉墙掉下的渣皮熔损了风口小套外沿。

4  解决风口小套磨损的对策

4.1  改进风口材质和制造

为了提高风口小套抗耐磨能力，一方面要改进风口材质，虽然之前风口前端焊缝处有一层耐磨层，经与风口厂家协商，增加风口前端及焊缝处的耐磨层厚度。另一方面，制造风口时，提高焊接质量，同时保证风口小套内壁的铜的厚度均匀，厚度大于15mm。

4.2  改进喷枪结构

针对普通喷枪抗高温性能差，煤枪易变形、下塌，采用新型的半陶瓷防变型弯枪，防变形煤枪在运行过程中几乎不变形，不需要调枪，因此不存在煤枪刷风口的问题，从而解决了其磨漏小套的问题，如图5所示。

4.3  建立插枪管理体制

根据风口小套的长度及防变型弯枪的情况，寻找最佳的插枪位置和角度，增加煤枪调节次数，保证煤流在风口小套的正中。建立煤流磨套的考核体制，大幅减少了煤流对风口小套的洗刷所造成的小套损坏。

4.4  优化喷煤系统

将我厂喷煤系统补气量降低至400-500m3/h，提高喷煤的固气比，40～60kg/m3，将稀相输送变为浓相输送。同时稳定分配器压力与高炉热风压力差值，使压差值在0.1-0.15MPa，降低并稳定煤粉的流速，大幅减少了对管道、喷枪、小套的磨损，增加了设备的使用周期。

4.5  增设风口成像装置

由于风口平台属高温、高煤气的区域，各个看水工的经验不同，为防止点检不及时，调整不及时，2019年底增设了风口在线成像装置，将采集到的视频信号传至高炉主控室，通过分屏技术在监视器屏幕上显示出各个风口的图像，使值班工长和看水工在主控室的监视器上实时在线观察风口的图像，监视各风口的工作状况、煤粉喷枪的喷煤状态，及时发现喷枪煤流不正和异常情况，避免了看水工错判或漏判。

4.6  保证炉缸活跃及炉况稳定顺行

高炉炉缸活跃、稳定顺行是炼铁生产顺畅的基本要求，所以炉缸在任何位置产生堆积，都有可能发生风口套烧损，低温度堆积、高碱度堆积、石墨炭堆积均是高炉炉缸堆积的主要原因。另外，慢风时间长，风速不合理，冷却水漏水，基本制度不合理，也都会造成炉缸堆积。因此，一方面抓好日常高炉操作，平衡好热制度、造渣制度；加强设备点检，减少休慢风；另一方面，抓好原燃料稳定，减少原料波动对高炉的影响；只有方方面都做到了，才保证高炉稳定顺行。

5  风口小套损坏治理效果

通过上述对策，小套损坏得到根本性的解决，2019年12月～2020年2月，达钢1780m3再未出现风口小套损坏的现象，高炉休风率也因此大大降低，为高炉稳定、低耗生产提供了有力保障，见图6。

6  结论

（1）高炉炉缸活跃、稳定顺行是炼铁生产顺畅的基本要求，也是减少风口小套烧损的关键。

（2）改进风口小套材质、改进喷枪结构、优化喷煤系统的措施，可以降低风口小套磨损的几率。

7  参考文献

[1] 邹有武.延长高炉风口寿命的措施[J].鞍钢技术，1993.02.

[2] 雷鸣，张明星，杜屏等.沙钢2500m3高炉风口小套磨损的原因及对策[J].上海金属，2019.04.

[3] 王业飞.南钢2号高炉风口小套烧损原因及对策[J].现代冶金，2017.01.