张文庆

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

摘  要  对宝钢集团八钢公司新区有效容积2500m3B高炉炉况失常原因进行分析，通过总结炉况异常采取处理措施，要求高炉作业必须执行好技术规程，提前采取措施预防事故发生。

关键词  大型高炉；炉顶煤气流；O/C负荷

八钢公司新区B高炉有效容积2500m3，于2009年2月27日点火投产。经过近两年生产实践，在高炉操作上取得较大进步。2011年2月2500m3B高炉出现异常炉况，高炉不接受风量期间，炉身中上部有结厚现象，高炉崩悬频繁，高炉炉况完全失常，此次事故经过20天处理，高炉才逐渐恢复正常，期间高炉指标及产量较差。为此，对B高炉炉况失常进行分析。

1  2500m3高炉失常过程

2011年2月11日B高炉计划检修24小时，2月10日中班12点加入休风料，因当时高炉矿焦负荷较轻，因而休风料矿焦负荷选择较低。至2011年2月12日4：02顺利开风，比计划提前7小时。休风前气流不理想，边缘气流强，开风后在复风料反应期间，气流分布较好，但复风轻负荷料反应完后，中心气流逐渐减弱。

具体操作：复风后恢复正常O/C：3.966，7：40风量逐步加到4100m3/min，k值在5.4，之后k值维持在6.5~7.0（正常炉况k＜5）。说明休风料逐步在反应后，高炉料柱透气性逐渐变差。2月12日中班高炉出现两次崩料，一次悬料，且风量逐渐萎缩到3700m3/min，炉身静压波动大且频繁，造成加风困难。13日夜班出现连续性崩滑料，风量维持在3700m3/min。白班11：10调整O/C至3.933，期间炉况有所好转，风量加到4300m3/min。14日10：11恢复O/C至3.966，到当日中班炉况出现异常，出现连续崩悬料并伴有管道，高炉越来越不接受风量，风量一直萎缩，于是逐步退O/C至3.006，全焦冶炼恢复炉况。风量有所恢复。15日~19日高炉一直退负荷操作维持，O/C从3.7退至全焦O/C3.0，炉身静压波动频繁剧烈，高炉越来越不接受风量，炉况趋于恶化，至20日高炉风量维持在2500~3000Nm3/min，20日中班高炉连续悬料，不下料，高炉坐料操作后，铁水温度严重不足，观察高炉风口15#至5#风口发红，炉缸温度严重不足，同时9#风口漏水灌渣，20中班悬料后坐料造成6个风口灌渣，炉缸有趋凉现象，高炉炉况完全失常。

2  炉况处理

本次炉况处理恢复正常分为3个阶段。

第一阶段为一般炉况处理阶段，从2月11日~14日计划休风，高炉检修完开风后，高炉压差偏高，炉身静压波动大，气流分布紊乱，高炉风量只能维持在3000~3700Nm3/min（正常风量4400~4500Nm3/min）同时每班有悬料，管道和大量小崩料，2月13日退O/C负荷3.933，2月14日退O/C负荷3.66，白班炉况正常，风量维持在3900~4100Nm3/min，但k值较高在6.0以上，中班炉况突然恶化，19：20悬料后高炉不接受风量，风量萎缩期间连续悬料，第一阶段处理炉况失败，炉况恶化。

第二阶段按炉况异常严重处理，14日中班退O/C负荷3.0(低于正常全焦负荷3.30),同时停煤、停氧，到16日白班风量恢复到4100Nm3/min，煤气流分布渐正常，O/C负荷恢复3.741，崩料、悬料减少，炉况趋于好转。到19日中班炉况又严重恶化，出现反复连续悬料，依靠坐料走料。

第三阶段处理，按炉身中上部结厚处理，退O/C负荷3.0，高炉风量萎缩至2000~3000Nm3/min，到20日中班持续悬料，处理过程中2#、9#、11#、12#、13#、14#、15#风口来渣并灌死，同时9#、22#风口漏水严重，坐料后连续低料线加料，料线恢复至2.5m就悬料，渣铁物理热严重不足，风口近半发红，炉缸有趋凉现象，21日夜班补焦共计24批，22白班11：27预计净焦过高炉软融带后休风更换风口，复风后退O/C负荷2.5同时配加锰矿洗炉，提Si至1.5%，洗炉期间逐渐恢复风量，至28日高炉恢复风量至4500Nm3/min，炉况逐渐恢复正常。

3  炉况失常原因分析

对高炉炉体温度变化、炉体冷却壁温度变化、热负荷的情况以及气流变化特点进行分析，认为本炉况异常的主要原因是煤气流长期分布不合理，气流一字测温呈现锅底状，边缘温度较高，300~400℃，中心气流无，煤气流长期失常，导致高炉炉身中下部结厚所致。

3.1  气流失常

B高炉计划检修前，炉况顺行，2月1日~10日，矿批重60t，焦批重14.9t，O/C：4.026，小焦1.2t：CO风量使用维持在4500~4600m3/min，富氧8000m3/h，风温1200℃，压差169kPa，热风压力390kPa。期间气流表现不正常，W值1.1，24Z值1.0。气流呈现出锅底型，高炉中心气流没有，边缘温度、次边缘温度两点在300~400℃，气流完全走边，导致软融带根部上移，检修后复风由于休风料反应，气流分布发生变化，炉墙粘结物不断下滑，造成炉身静压波动频繁剧烈，高炉透气性非常差，崩滑料非常多，不接受风量，从而导致炉况失常，炉体热负荷变化见图1。

从图1可知2月1日~10日，热负荷出现阶段性偏低现象，炉身中上部整体温度偏低，水温差2℃,正常情况B高炉热负荷维持在9000~11000kJ/h。2月10日热负荷降到8000kJ/h以下，最低达到5000kJ/h，严重偏低，说明高炉炉体温度处于异常状态，高炉炉身上部铸铁冷却壁温度变化见图2。

从图2判断，2月1日~12日炉身中上部（10、12、14、15段）铸铁冷却壁壁体温度异常稳定，不波动，温度明显偏低，水温差≤3℃。（正常情况水温差大于4℃），判断炉身中上部出现炉墙结厚现象。3.2原燃料质量变化由于冬季生产组织困难，焦炭配煤不稳定，焦炭质量（热态）波动较大，焦炭性能指标见图3。高炉透气性差，维持高压差操作，高炉气流分布变化大，高炉炉况不稳定。

3.3  原料过筛差

2010年11月入冬后，返矿率逐步下降（见图4），生产期间筛板未更换过，检过筛情况良好。说明入冬后，由于原料冻结，造成粉末粘结在矿的表面，尤其是球团矿，粘结在矿表面粉无法筛去，且由于T4筛子过筛效果差，致使入炉粉末大量增加，返矿率由正常13%降到8.80%，高炉透气性变差，气流失常更容易发生粘结现象。

3.4  炉缸活跃度不断降低

进入冬季生产后，高炉炉芯温度不断下降，并创出新低（见图5），炉前出铁次数大幅增加，出铁时间相应降低，同时铁水物理温度PT波动较大，上下两炉温差达50℃，高炉PT经常处于较低水平，提高高炉炉温不容易，因炉缸蓄热能力较差，边缘环流较强，炉缸中心透气性及透液性极差，高炉对外界条件变化抵抗力非常低。

从以上原因分析，炉况失常主要原因是高炉气流失常，边缘气流过分发展，原燃料质量有波动、入炉粉末多造成高炉炉墙粘结结厚，因而日常操作对气流变化必须重点关注，稍有异常就要采取措施。

4  处理措施分析

4.1  O/C负荷的选择

因为对这次炉况失常严重性判断不足，造成处理过程出现反复，每次反复都会加剧炉况恶化，增加了炉况恢复难度。本次炉况处理反复三次，高炉从最初全焦O/C3.3到最后处理全焦O/C2.558，高炉从最初接受风量发展到恶性悬料，甚至出现风口灌渣，炉缸向凉的严重现象。如第三次处理炉况前，2月21日中班高炉管道后出现悬料，靠坐料走料，炉况趋凉，同时风口灌渣。针对这种炉况应充分考虑炉况恶化的严重性，把握好处理炉况方向。这种炉况O/C一步退到正常全焦负荷之下，同时保证高炉入炉风量。风量是处理炉况关键，高炉处理炉况时，长时间低风量，只会使炉况恶化越来越严重，增加炉况处理难度，因而处理炉况首要措施必须满足高炉入炉风量，高炉入炉风量取决O/C负荷选择，因而O/C负荷必须一步退到位，通过O/C负荷保证高炉透气性，使高炉能接受风量，在无崩悬料基础上，逐渐调整负荷。

4.2  炉温控制

处理异常炉况必须保持较高炉温，铁水物理温度至少维持1510℃，所谓“宁热勿凉”，本次炉况处理前期炉温控制不好，由于连续低料线，炉墙渣皮滑落，炉温波动非常大，上下两炉PT相差50~60℃，2月21风口灌渣也和当时炉温控制低有关，险些发展为炉凉事故。异常炉况处理时首先确保炉温，炉温控制是处理事故的基础。

4.3  煤气流分布

大型高炉操作必须要以中心气流为主，边缘气流为辅，要求气流合理分布。本次炉况发生原因在于B高炉气流失常，边缘气流长期过分发展，软融带根部高度上移到炉体第10段冷却壁发生粘接，第10段冷却壁为铸铁冷却壁（炉身中上部）正常炉况冷却壁波动较为频繁。因而高炉操作中高度重视气流分布，不合理气流分布会影响高炉的长期顺行，对于异常气流应及早采取措施，如退负荷、降冶强等，迅速通过上下部调整，否则事故将会扩大化。

4.4  强化入炉原料管理

日常对原燃料槽位、切出量、实物质量、筛网等必须要强化管理，尽一切可能降低入炉粉率。尤其冬季生产，原料过筛效果差，需要加强管理。

4.5  关注炉体温度变化

B高炉炉体冷却壁的水路是串联式，从炉底串联到炉身上部冷却壁，总的水温差在正常情况下为4~7℃。高炉炉况失常时，水温差降到了2~3℃，冷却壁局部温度降到了50℃，说明局部结厚出现，对高炉行程产生影响。通过调整，炉况恢复后，水温差恢复到5~7℃。从水温差的变化可看出炉体温度的变化和高炉内型变化有关。当出现大的失常时，炉体温度随之改变。

5  结语

通过本次事故处理认识在到高炉生产过程中，各项参数不在控制范围之内时,强行提高冶强，维持产量，高炉生产不能稳定顺行。八钢由于自身资源影响，原燃料质量波动大，高炉操作中，必须建立与原料变化后相适应操作制度，预防事故扩大化。