陈  亮  王运练  唐满发

（江苏沙钢集团有限公司）

摘  要  本文对沙钢9号高炉结瘤处理过程进行技术总结。认为入炉锌负荷上升且长期超标，以及高炉操作应对不到位是导致高炉结瘤的主要原因。通过动态综合调整布料矩阵，人为制造憋压、难行、崩料、悬料座料来强行改变炉内煤气流分布，利用煤气流热应力来回冲刷炉墙瘤体粘结物，以及使用大风量吹扫、打水降料面等辅助手段，可达到快速去除炉身中上部瘤体粘结物的预期效果。

关键词  高炉结瘤  布料矩阵  热应力冲刷快速

1  概况

沙钢9号高炉于2018年1月大修开炉，高炉实际炉容670m3，设有16个风口，南北两个铁口，干法除尘，工业水开路冷却系统。9号高炉自开炉以来炉况顺行一直比较好，未出现过炉况失常，各项指标稳步向前，但进入2018年9月份高炉结瘤后，炉况顺行每况愈下，燃料消耗不断攀升，各项指标连续下滑。直到2019年2-3月份采用快速处理高炉结瘤技术，从而造成瘤体粘结物脱落，瘤体消除后炉墙光滑规整完好，炉况稳定顺行快速好转，快速恢复达产达标(见表1)。

2  高炉结瘤判断

（1）从表1可以看出9号高炉除了2018年3-8月份产量逐步提升，对应的炉况顺行也比较好。但进入9月炉况稳定明显下降,11月后主要表现为中心气流不稳定，炉喉十字测温显示：边缘80~100℃，中心和次中心温度110~120℃，其它各点温度130~150℃，呈现典型的低温平峰曲线。炉内摄像经常能看到有管道行程，下料尺型差，偏尺严重，滑尺多，结合炉喉水温差等综合判断，高炉存在中上部结厚结瘤。

（2）虽然2018年9-10月炉况就不稳定，但从表1可以看出，产量下滑并不明显，这主要是该高炉一直以来炉缸工作比较活跃，上部虽有结厚但风量使用比较稳定，没有出现萎缩，对强化冶炼没有大的影响，但随着时间的推移，由于结瘤后中心气流完全被抑制，中心死料柱逐渐形成，炉缸中心堆积也越来越严重。铁水环流的加剧和气流分布的不均也导致了两个铁口出渣出铁的不均、不净。进入2018年11月后产量快速下滑，风量得不到维持，期间由于炉缸工作差陆续烧坏两个风口小套。

（3）由于高炉上部结瘤后炉喉直径变小，气流分布不均，煤气流速加大，炉内管道气流多，灰铁比急剧上升(见图1)。增加的瓦斯灰中Fe和c的额外损失也加剧了吨铁消耗。

（4）2月15日1：40时左右，沙钢9号高炉主卷扬中速轴断裂，高炉无法上料出铁结束休风，料线约8米左右，开人孔后发现，高炉炉喉钢砖下方4~6米，厚度0.5~1.0米不等，高度为0.8~1.5米，长度从2#风口至6#风口、9#风口至13#风口上方，见图2、图3、图4。

3  结瘤原因分析

（1）入炉原料质量下降，有害元素大幅升高。2018年7月环保整治以来，5#烧结机配加部分含转炉污泥的混合料，烧结矿含锌负荷大幅上升，入炉原料含锌负荷基本达2.0kg/t以上，超过国家标准15-20倍（国标<0.15 kg/t），这是导致高炉结厚结瘤的主要原因。

（2）筛分工作未做好，大量粉末入炉。2018年7月环保整治以来，1#码头从7月10日开始停止对外购焦炭卸货筛分，并将未经过筛分的外购焦炭直接卸至7#料场，导致9号高炉入炉焦粉较多，通过码头有筛分和未筛分的对比计算，仅8月份9号高炉就有1967吨粉末入炉，也是导致高炉结厚结瘤的重要原因。

（3）高炉操作应对不够重视。9号高炉开炉后稳定顺行一直较好，一次小的炉况失常都没有，高炉值班室操作者放松警惕，麻痹大意。对入炉原料锌高和粉末入炉情况重视不够，操作上未能按照放开中心气流、定期排碱的操作要求进行操作，是导致高炉结厚结瘤的又一原因。

4  结瘤处理措施

沙钢9号高炉本次结瘤处理一共分三个阶段

第一阶段2月17日-2月25日，采用小角度放边，利用边缘气流冲刷炉墙来处理炉墙结瘤（见表2），本阶段属于尝试瘤体粘结物硬度和粘结牢固情况，难以取得实质性效果。

通过此次调整，高炉下料形状，气流分布未得到明显改善，请继续按方案加重处理实施。

第二阶段于2月26日-3月3日，下部强行加风，增加鼓风动能吹活炉缸，上部采用大负角差多环布料和大正角多环布料差来回转换多环布料，人为制造高炉憋压、难行、崩料、悬料、座料，通过局部气流管道和煤气热应力不断冲刷炉身中上部瘤体粘结物，从而造成瘤体脱落。

此阶段操作要点：

（1）大负角差为－4.5度，大正焦差为7.46度；

（2）操作要点：大负角差布料矩阵运行一个冶炼周期，迅速切换大正角差布料矩阵，让发展的边缘气流迅速得到抑制，一方面让加热的炉瘤迅速冷却，通过热应力使其脱落，另一方面，把发展发展的边缘气流迅速得到抑制，人为制造高炉憋压、难行、崩料，从而造成瘤体脱落。

（3）每班坚持按此方法操作，适当上做炉温降低碱度，崩料、座料后适当补加净焦，以防炉凉。

（4）憋压可适当减风（5%左右），崩料后迅速恢复，保证风速、动能稳定。

通过这一阶段处理，高炉下料明显好转，气流分布逐渐合理，高炉顶压冒尖明显减少。

第三阶段于3月4日-5月21日，稳定提升阶段。

此阶段操作要点：

（1）稳定布料矩阵，引导中心气流，提升排锌效果（基本属于表2正常矩阵）；

（2）烧结减少高锌污泥和除尘灰使用比例，降低高炉入炉锌负荷到0.5kg/t以下（见图5）；

（3）高炉计划检修时，通过适当打水降料面，使瘤体脱落；

（4）稳定合理的热制度和造渣制度，选择适宜的生铁硅、硫含量，保证充足的渣铁物理热和流动性。

通过此次三阶段处理，9号高炉于5月21日休风降料面观察，高炉结瘤结厚已基本消除，炉况顺行较好，产量和各项指标全面恢复正常。

5  小结

（1）本次9号高炉结瘤处理充分体现出高炉原燃料管理的重要性，无论炉况顺行有多好，如果放松对原料管理和要求，炉况失常必然会发生。高炉冶炼必须遵循客观规律，重视精料方针，循序渐进，不能不顾客观条件来操作高炉。

（2）对于布料矩阵的灵活运用也能很好处理高炉上部结瘤。一般认为采取大矿批、高顶压、大矿角、大矿焦正角差、宽矿石布料平台等上部调剂措施，肯定有利于改善煤气热能利用。但对于炉墙结瘤、炉型不规整的高炉，采取大矿批、高顶压、大矿角、大矿焦正角差等上部调剂措施，不仅不能改善煤气热能利用，反而会造成风量萎缩、压力压差升高、压量关系不稳定、两道煤气流分布不合理导致产量指标大幅下滑。

（3）对于炉墙结瘤、炉型不规整的高炉。通过采取大负角差多环布料和大正角多环布料差来回转换多环布料，人为制造高炉憋压、难行、崩料、悬料、座料来强行改变炉内煤气流分布，利用煤气流热应力来回冲刷炉墙瘤体粘结物，以及使用大风量吹扫、打水降料面等辅助手段，是可达到快速去除炉身中上部瘤体粘结物的预期效果。