泰钢2#高炉炉缸侧壁温度升高的研究与处理

王会山,田成峰,孙哲峰（山东泰山钢铁集团有限公司,山东　莱芜　271100）

泰钢2#高炉炉缸侧壁温度升高的研究与处理

王会山,田成峰,孙哲峰
（山东泰山钢铁集团有限公司,山东莱芜271100）

摘要：本文重点针对炉缸侧壁温度升高的原因进行分析，通过采取钛球护炉提炉温，控制冶炼强度，提高冷却强度，加长、缩小风口，强化炉前管理、排碱、灌浆等措施，炉缸侧壁温度逐步下降并稳定，保障了高炉安全生产。

关键词：炉缸侧壁；温度；升高；研究；处理

1　前言

2#（1780）高炉于2012年3月20日投产。2013年5月，北铁口偏西北方向、南铁口偏西南方向，标高9.698m炉缸第3层碳砖1237、1245测温点，标高10.099m炉缸第4层碳砖1253、1261测温点温度开始缓慢升高，至2013年12月份第三层碳砖1237测温点温度最高升至491℃，而且有整体上升的趋势。影响高炉的安全生产。为了消除隐患，与国内同行专家、耐材厂家、建设单位进行沟通交流，对炉缸侧壁温度异常升高的原因进行了分析，并拿出了护炉方案。从2013年12月27日开始护炉至今，炉缸侧壁温度逐步下降并稳定在350℃以下，确保了高炉的安全生产。

2　炉底、炉缸设计结构

2#高炉炉底结构自下而上为第1层石墨碳砖，第2层半石墨碳砖，第3层微孔碳砖，第4层微孔碳砖，第5层超微孔碳砖。炉缸全为超微孔碳砖。

炉底、炉缸采用光面普通灰铸铁冷却壁，风口区采用光面普通灰铸铁冷却壁，炉腹至炉身下部采用铜冷却壁。高炉采用联合软水密闭循环系统，软水总循环水量4145m3/h，进水温度控制在39±2℃，水温差控制在6℃以内。

3　高炉炉缸侧壁温度变化情况

2013年5月份北铁口偏西北方向、南铁口偏西南方向标高9.698m炉缸三层1237、1238、1253、1254测温点，标高10.099m炉缸四层1253、1254、1261、1262测温点（见图1）炉缸温度开始升高，其他测温点也均有不同程度上升。2013年12月底炉缸三层内环1237测温点最高温度达491℃，1237点炉缸温度变化趋势见图2。

图2　炉缸侧壁温度趋势

4　炉缸侧壁温度升高的原因

经过反复讨论、研究，分析初步断定造成炉缸侧壁温度升高的原因有以下几方面：

（1）冷却壁热面、冷面处有空隙，煤气窜动造成热电偶监测温度升高；

（2）炭捣料密度较低、炭捣料与炭砖有空隙；

（3）炭砖发生环裂影响传热，造成炉缸温度升高；

（4）该区域位于铁口中心线以下1.0-1.3m位置，由于炉缸环流的影响造成炉缸侧壁陶瓷杯受到侵蚀，进一步侵蚀炉缸碳砖，使1150℃铁水等温线在炉缸此部位外移，造成热电偶监测温度升高。

5　控制炉缸侧壁温度升高的措施

5.1采用含钛球团护炉

针对炉缸侧壁温度升高情况，从2013年12月份长期配加含钛球团进行护炉，配加含钛球团300-800kg/批，钛负荷控制在6-10kg/ t，生铁含硅Si:0.45-0.55%，铁水中[Ti]0.080%-0.20%。

在护炉过程中，根据炉缸侧壁温度变化趋势及炉缸工作状态，调整钛球用量。

5.2抓好日常铁口维护

维护好铁口是防止侧壁温度波动和保证炉缸长寿的最基本要求。

（1）提高炮泥质量，使其耐渣铁冲刷和易于与砖衬结合成牢固的保护层；

（2）加强铁口日常管理，打泥量控制在（2.7-3.0）格，铁口深度稳定在3000-3200mm，严禁浅铁口出现。

（3）提高出铁正点率，控制铁口单次出铁量和出铁时间，平衡南、北铁口的出铁量。

（4）使用含钛炮泥。

5.3提高炉缸侧壁传热和冷却

（1）强化炉缸冷却,将软水进水温度由36-39℃降至32-33℃。

（2）高炉总冷却水量无法提高，采取单区水量调整，西北方温度较高，该区冷却水量由810m³/h提至850m³/h左右。

（3）每周六对软水系统排气、排污，保证其冷却效果良好。

5.4调整送风制度，发展中心气流.降低环流侵蚀

（1）适当缩小风口直径和加长风口长度，将炉缸侧壁温度较高部位上方的西北、西南方向7#、8#、9#、10#、15#、16#、17#、18#、19#、20#风口由原来∮120×480mm斜5°风口逐步调整为∮115×530mm或∮110×530mm的加长缩径斜5°风口，风口面积由0.2632㎡逐步缩小到0.2603m2。

（2）料制调整原则以适当发展中心气流为主，兼顾抑制边缘气流，确保炉缸中心活跃。

5.5对炉缸进行灌浆

2014年元月14日计划检修分别灌入约1.8t。四段冷却壁利用旧孔冷面灌浆约1.4t；2014年5月27日计划检修对4段冷却壁冷面进行灌浆，灌入约2.5t；2014年8月21日计划检修对西北方向炉缸四层旧孔灌浆约0.15t。经过几次灌浆处理，西北及西南方向炉缸侧壁碳砖温度不同程度下降。

5.6适当控制冶炼强度

（1）在护炉初期冶炼强度做了适度调整，冶炼强度由1.2降至1.0，富氧率2.8%降至1.5%。风量由3300m3/min降至3100-3150m3/ m in；

（2）护炉中后期，根据炉缸侧壁温度变化趋向不断调整钛负荷及操作制度，逐步摸索出了护炉操作状况下适宜的冶炼强度（≤1.1-1.2）；

（3）操作制度以适当发展中心气流为主，中心气流的畅通，保障了有害元素的外排,降低了有害元素“富集”对炉缸碳砖的侵蚀。

6　排碱工作

每月都对高炉的碱平衡进行计算分析，发现超标立即采取排碱工作，炉渣二元碱度由1.15-1.20降至1.08-1.12.三元碱度由1.38-1.40提至1.43-1.47。炉温控制在0.3-0.38%，生铁含硫控制在0.035-0.050%，锌负荷控制在0.2kg/t,减负荷控制在3.8-4.0kg/t，保证了排碱效果。

7　处理效果

经过多种措施长期使用，炉缸侧壁温度逐月降低，达到了350℃以下，异常温度升高得到了有效治理，消除了影响高炉长寿、安全重大隐患。治理前后温度变化趋势见图3。

8　结论

针对炉缸侧壁温度升高采取的护炉措施是有效的。但在护炉过程中保障炉况顺行和炉缸中心活跃是基础，一定要摸索出炉缸侧壁温度变化与冶炼强度的关系，控制适宜的冶炼强度是关键。同时护炉是实现高炉长寿的一项必要措施，必须间断性给予使用，保证炉缸侧壁温度稳定，确保高炉安全、长寿生产。