黄泗军

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂）

摘  要  本文主要介绍了莱芜分公司炼铁厂265m2烧结系统为提高烧结矿FeO稳定性，分析流程可控因子，对燃料水分、燃料粒度、混匀料水分、四辊破碎质量、下料波动等进行了系列改善，试验分析、探测关键因子最佳控制水平，优化控制区间，使烧结矿FeO西格玛水平达到3.37，综合合格率98%以上。

关键词  烧结矿  焦粉  噪音因子  固定碳

1  前言

目前新建或大修的大型高炉上都是两个以上铁口，当其中一条出铁沟必须重新造衬或修补时，只要堵住该条出铁沟的铁口后，就可以对该条出铁沟进行浇注、养护硬化、烘烤干燥等，同时其他铁口出铁正常，不影响高炉的正常生产。 但是，由于场地、经费、时间等限制，山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂（以下简称炼铁厂）2号、3号、4号高炉仍采用单铁口配置形式，这种配置形式制约了高炉产量的提升。统计2018年炼铁厂2号、3号、4号高炉出铁沟平均使用寿命如下（见图1）：

为解决瓶颈问题，提升高炉有效产能，立项攻关延长单铁口出铁沟使用寿命45天以上。

2  制约因素分析

根据实际情况，召开专题分析讨论会，采用头脑风暴、现场调研、对比试验等方法，从人、机、料、法、环五个方面查找原因，并确定要因如下（见图2、表1）：

3  技术改进

3.1  合理优化主沟模具

主沟模具过窄、浅，沟内储存渣铁量少。优点：1）能够浇注更多的浇注料，两侧沟壁厚度增加，在理论上来讲是可以延长使用寿命。2）便于放残铁操作。缺点：1）降低了液态渣铁对铁流的缓冲作用，加剧了铁水对沟壁的冲刷侵蚀。2）不利于渣铁分离和沉降，在铁口失常的情况下，极易造成主沟渣铁外溢和下渣沟过铁。3）沟役前期积渣不利于清理，易造成压炮困难，跑泥机率增大。4）沟役中后期由于落铁点部位侵蚀较快，形成“卡脖子”现象，出铁过程中铁流受阻严重形成涡流，使两侧沟壁损毁迅速加快，失去了沟壁加厚的实际意义。5）一代沟役结束时，两侧残余厚度较多，如果不打掉影响下一代沟役寿命，打掉则是一种浪费。

主沟模具过宽、深，沟内储铁量大。优点：1）有利于缓冲，降低出铁流速，减缓对两侧沟壁的冲刷侵蚀。2）有利于渣铁沉降分离，降低下渣带铁率。缺点：1）沟壁的尺寸薄。 2）沟役后期同样会形成落铁点回旋区加大，加剧两侧沟壁冲刷侵蚀。 3）一代沟役结束时，存铁量大放残铁时，有时会造成灌满溢铁情况发生，安全风险高。

内模尺寸合理性加宽，再加上前端与后端宽度尺寸差距加大，缓冲作用得以体现，在降低了铁水流速，减缓对沟壁冲刷侵蚀的同时，使渣铁分离沉降更好。由于出铁动能的快速释放，延迟了落铁点回旋区的形成，进一步降低铁流对沟壁的侵蚀，对主沟寿命的大幅提高，发挥了至关重要的作用。

3.2  合同约束，加强把关，确保炮泥质量符合使用要求

炮泥消耗量单铁口吨铁0.8-1.0公斤，双铁口在1.0-1.2公斤，虽然是按吨铁结算，但不能有效控制供应优质炮泥。把合理的吨铁炮泥消耗量纳入考核协议，完全可以制约供应商必须提供优质炮泥，避免炮泥的粗制滥造，确保铁口维护到位，通过精准控制出铁落点、铁水流通速度、出铁时间，进而实现延长单铁口出铁沟使用寿命目标，同时降低炉前劳动强度和事故的发生。

3.3  优化、固化浇注工艺

开发了一种新型高炉炉前耐火材料浇筑模型和方法，设计楔形、分段模具（见图3），通过快速水冷和油脂润滑，达到快速浇注、成型和脱模的目的，操作简单，成本低廉，可避免出现人为憋渣铁等类似事故。为达到快速水冷和油脂润滑的目的，需在模具上侧开冷却加水口、下侧开冷却排水口，模具上侧焊接提升吊耳以便于行车吊挂操作。浇筑方法包括：第一步启动行车将相应模具缓慢、准确放入指定位置，通过模具上侧垂直轴向定向支撑实现模具精确定位；第二步从模具与出铁沟两侧空间，将预处理好的半液态耐火材料注入；第三步从模具上侧的冷却水口注入冷却水，从模具外侧与耐材内衬之间的缝隙注入回收废油，提升吊挂，快速脱模。在浇筑较小尺寸模具脱模时，也可仅采用“注水”冷却脱模，或可仅采用“注油”润滑脱模。

最终确定4个主要因素：设计缺陷、炮泥质量差、浇注工艺不合理、环保限产。

3.4  统一标准，稳定炉况操作

频繁的休风必然导致炉缸堆积，铁水环流势必增加，复风后出铁落点、流速、温度、时间等参数变动，均加剧主沟侵蚀，带来维护困难。为此，明确休复风操作要点如下：

休风料控制在炉腰中、下沿，根据休风时间，按照每小时0.6-0.8t的数量分批加净焦，附带球团、锰矿调整炉渣及铁水成分。休风前3小时燃料比适度下调5-10kg/t，避免复风后炉温上行过高，影响加风进程。

休风减风过程中做到前快后慢，出净渣铁，带压堵铁口，控制打泥量为正常水平的20%-30%。

末次铁物理热控制1480℃以上，生铁硅含量0.6%-0.8%。

做好休风期间的炉缸保温工作。

复风后首次铁用大钻头（φ60mm及以上）钻至1.2-1.5m，避免钻漏，后用氧气烧开铁口，增加铁口通道直径，尽快排出低温渣铁，为后续加风创造条件。

根据炉外渣铁排放决定加风进度，复风4-6小时内风量逐步恢复至正常风量的80%-90%。

4  改进效果

统计2019年4-10月2号、3号、4号高炉出铁沟平均使用寿命45.1天（见图4），完成计划目标。

单铁口出铁沟使用寿命改进前41.5天、改进后45.1天，按每次检修1天、项目贡献率30%，2号、3号、4号日产7万吨，浇注成本30万元/次，计算经济效益如下：

（1）增产效益：（365/41.5-365/45.1）*1*7*100 * 30%=147.43（万元/年）

（2）降本效益：（365/41.5-365/45.1）*3*30* 30%=18.96（万元/年）

合计：166.39万元/年

5  巩固措施

每次大修前组织分析会，合理加宽内模尺寸，优化主沟模具；

执行炮泥合同约束条件，严格现场实物把关；

统一执行浇注工艺标准；

将“休复风操作要点”纳入标准化作业条例。