魏红玉 张庆东 薛红军 李亚光

（山西通才工贸有限公司）

摘  要  本文介绍通才3号高炉炉缸堆积的过程，阐述炉缸堆积的原因是：原料和原燃料质量的恶化以及连续的外围事故造成高炉不能及时恢复全风作业造成的，通过增加外围管理和炉内热洗和锰矿洗炉的方法恢复炉况。总结炉缸堆积过程中出现的不足，为其他高炉在处理类似炉况问题提供借鉴

关键词  烧结冶金性能  炉缸温度  外围事故  洗炉  

通才3号高炉于2019年6月8日中修开炉，此次中修主要是更换风口带以上冷却壁和炉壳。开炉后产量和各项技术指标提升较快，快速的实现了达产达效。进入2020年4月份后，高炉由于烧结质量的恶化和焦炭的变化以及连续的外围事故，高炉出现风量萎缩，出铁前料慢，风压上升，风量下降；出铁后料快，风压下降，风量上升。铁后物理热下降，经常出现铁水硫异常升高的现象，且开始出现频繁的漏风口和东西场铁水温差（度）大的现象，炉缸堆积已成事实。

1  炉缸堆积的过程

2020年4月后烧结由于外围影响质量出现明显的变化， 烧结矿质量劣化，粉化率异常升高，劣质烧结矿进入炉内后，高炉表现炉况不稳定，风量萎缩，憋风次数增多，煤气利用率从46.5%-47.5%升至异常的49%-50%。4月3日入炉焦炭也由（有）全部干熄焦变为配加15%的高硫焦炭，配加高硫焦炭后高炉憋风和炉温波动明显变大。4月5日风机突然跳闸，高炉紧急休风，造成24个风口全部灌渣，休风5小时55分钟后复风，复风后炉前9#、14#、15#、16#、17#、19#风口存在不同程度的残渣没有清理干净。紧急休风前3号炉矿批49t，风量维持在3650m³/min，焦炭负荷4.69，复风后炉况逐步恢复，矿批恢复至45t，风量基本维持在3500-3550m³/min之间，较休风前出现明显的下滑。炉底第三层碳砖表面中心温度由正常时间的760℃降到690℃，4月9日炼钢天车故障影响，通才三座高炉不同程度的减风休风，3号炉受到炼钢影响，风压维持和夜班风压相当时，风量却由夜班的3500-3550m³/min，萎缩至3350-3400m³/min。，至此高炉炉底中心温度从月初受到外围影响开始持续（秩序）下降，炉缸堆积既成事实，图1为3号高炉炉底温度趋势。

2  炉缸堆积的原因

1）4月初进入高炉烧结冶金性能下降明显，表1烧结矿冶金性能分析表，可以看出烧结矿质量好时500℃低温还原粉化性能+6.3可以达到49.2%，+3.15可以达到78.9%，-0.5控制在6%以下。劣质烧结矿的低温粉化指标+6.3降低50%左右，最低只有21.9，-0.5的指标提升35%以上，说明烧结在高炉低温区粉化现象严重，作为大颗粒指标的+6.3指标下降最为明显。高炉炉况表现为炉况不稳定，风量萎缩，憋风次数增多，煤气利用率从46.5%-47.5%升至异常的49%-50%。煤气利用率的变化和烧结矿冶金性能的变化尤其是500℃低温还原粉化性能降低相符合，主要是烧结矿内应力变大，导致烧结矿碎裂，高炉低温区透气性恶化，变现到高炉就是透气性差，风量萎缩，憋压现象增多。 

2）4月3日高炉配用15%的高硫湿熄焦炭，在配用高硫焦炭后3号高炉生铁含碳量都出现明显的降低。良好的高炉料柱的重力通过死料堆传递给炉缸内积存的渣铁，在炉料重力和铁水浮力之间的平衡下，死料堆中的部分焦炭沉侵在铁水中。高硫焦炭的高温性能差，严重影响其在高炉软熔带和滴落带中的骨架作用，降低高炉的整体透气性。死料柱的透液性和炉缸活性主要取决于炉芯焦的粒度，主要是入炉焦炭的强度和粒度。从生铁含碳量的变化就可以看出炉缸的析碳出现了明显的变化，在使用高硫焦炭后高炉的析碳明显降低，在停用高硫焦炭后析碳明显提升，从生铁的碳含量也可以看出高硫焦炭的各方面的物化性能不能满足生产需要。

3）2020年4月5日15：40分电修人员在检查过程中，3号高炉风机高压运行柜断路器运行信号丢失，自控程序发出机组重故障保护动作停机指令，造成风机突然停机，3号高炉紧急休风，休风5小时55分钟后21:55复风。此次无计划休风造成造成3号炉风口全部灌渣，由于时间紧张，复风后炉前9#、14#、15#、16#、17#、19#风口仍有不同程度的残渣没有清理干净。紧急休风前3号炉矿批49t，风量维持在3650m³/min，焦炭负荷4.69，复风后炉况逐步恢复，矿批恢复至45t，风量基本维持在3500-3550m³/min之间，较休风前出现明显的下滑。炉底各点的温度也开始出现明显的下滑，4月9日受到炼钢天车影响，高炉又被迫减风操作6小时，连续的休风和慢风对炉缸的工作状态影响非常大。

4）由于高炉炉顶设备缺陷，4月15日7:08-11:08计划检修，休风240分钟。4月16日18:52-20:05 休风更换10#、22#风口小套休风73分钟，4月18日18:35-20:14休风更换6#、9#、24#风口和9#直管用时99分钟；炉缸堆积造成小套连续漏，连续的休风更换小套使炉缸堆积越来越严重形成了恶性循环。至4月27日炉况好转后7：35-10:00 休风换小套，处理炉顶下密，休风145分钟。

3  炉缸堆积的处理

1）（停用劣质高硫焦炭，）烧结矿质量和焦炭质量的恶化是此次炉缸堆积的导火索。通过及时（及时）调整烧结矿的配矿结构，优化烧结工艺，改善了烧结矿质量；果断停用高硫焦炭，稳定入炉焦炭质量，为炉况恢复创造了良好的原燃料基础。

2） 4月15日休风后高炉开始降低煤比并开始加循环焦。在保证铁水物理热大于1500℃，同时要求生铁硫控制在0.025%-0.045%，渣铁物理热充沛且流动性良好。加循环焦在保证炉缸热量开始恢复的基础上也疏导了料柱的气流，增强了料柱气流的稳定性。在循环焦走两个循环后，高炉风量开始趋于平稳和回升，循环焦在一定程度上起到了疏导气流的作用，有利于气流的稳定。

3）加锰矿洗炉。加锰矿洗炉的目的是清除炉缸积碳堆积，改善渣铁流动性，促进炉缸工作状态的改善。洗炉期间控制[Mn]在0.8%-1.0%的水平，有效改善了渣铁的流动性，也基本上消除了东西两个铁口的温差。在处理炉缸堆积时高[Si]会使铁水粘稠，达不到清理炉缸的目的。所以锰矿的加入量以铁水中[Mn]在0.8%-1.0%左右为宜，铁水[Si]原则上控制在0.7%-0.9%，保证渣铁良好的流动性锰矿洗炉要坚决彻底，达到彻底清洗炉缸的目的。在高炉风量基本恢复后，高炉还坚持使用了5天锰矿，保证了炉缸工作状态的恢复。

4）堵风口操作，减小进风面积确保足够的风速和鼓风动能。此次炉缸堆积较为严重，连续的休风慢风造成炉底温度下降明显，在4月15计划检修后，堵6#、7#、8#、9#、17#、18#、19#、20#风口，并组织力量彻底清理因风机跳闸后灌渣的小套和直吹管。通过减少进风面积来增加鼓风动能和风速如果不能吹透中心，中心堆积就不能被消化掉，导致气流乱窜，稳定性差，不能有效的形成操作炉型。

5）外围管理和炉内管理。此次处理炉缸，紧抓炉前和炉内操作，增加炉前出铁次数和降低出铁间隔时间，尽可能地为炉内操作提供便利。炉内要求工长在操作上保证炉温的基础，下限炉温控制在0.5%-0.6%，保证较高的炉温既保证了炉温的基础和物理热又保证了洗炉过程中的锰收得率，更好的达到洗炉的目的。

4  事故处理经验

1）良好的原燃料条件是高炉稳定顺行和优秀技术指标的保证。高炉在发生原料和焦炭质量变化时，高炉一定要适当控制冶强，尤其是冶强较高的高炉，一定要引起重视，特别是在原料和焦炭质量有变化时、无计划休风时对炉缸造成的不利影响。这次通才3号高炉的事故就是需要反思的。

2）此次炉缸堆积3号高炉共更换漏水小套13个，对整个炉缸的恢复是非常不利的。在出现炉缸堆积时，一定要加强小套的监护工作，出现漏水一定要及时控水，避免水漏进炉缸，把握好时机及时更换，切不可造成越漏水越堆积严重的恶果。

3）加强炉内炉外的管理。在出现原料和原燃料质量变化时，冶强较高的高炉一定要适当控制冶强，对采用低硅冶炼的高炉可适当提高铁水[Si]含量，并保证充足的物理热水平，同时要严控低炉温的出现，适当提高操作方针炉温控制水平。对于已经有炉缸堆积现象的高炉可以适当增加炉次，减少铁次间隔时间，及时出尽渣铁，为炉内全风作业创造条件。

4）对处理炉缸堆积中出现的无计划休风造成的风口灌渣要及时处理，避免风口进风不匀影响初始煤气流分布，进而影响炉缸的工作状态。

5）建立炉缸温度预警机制。炉缸温度的异常上升大家往往关注较多，这关乎高炉的一代炉龄。但是对于炉缸温度的下降往往没有那么重视，适当的炉缸温度是高炉高产和高效的保证，对于炉缸、炉底关键点温度低于预警温度，要及时采取措施进行处理。    

5  结论

此次炉缸堆积是由于原料和原燃料的质量下滑引起的，加之炉外连续的事故休风和慢风操作造成的，对高炉的各项经济技术指标和整个公司的效益都是损失较大的。炉缸良好的工作状态是保证高炉产量和技术指标实现的基础，在高炉日常的操作中一定要加强对炉缸工作状态的监护工作，不可大意，发现有不好的苗头一定要及时控制，尤其是在原料和焦炭质量有波动时再出现无计划休风和低炉温操作时一定要及时控制。一旦造成炉缸堆积就需要较长的时间处理，对产量和技术指标的损失都是巨大的。