马钢9#高炉炉况失常分析与处理

刘广州，孙树峰

(1. 马钢采购中心；2.马钢炼铁总厂 安徽马鞍山 243000)

9#高炉于2015年1月10日整修后开炉，有效容积为420 m3，开炉以后炉况稳定顺行，2017年4月份开始高炉出现崩滑料、管道气流等现象，压量关系不适应，产量下降，且炉顶成像模糊不清，边缘无气。初期采取了退负荷、控冶强、调装料制度等一系列措施，但效果并不理想，高炉顺行状况没有得到改善，随后立即组织技术力量分析原因并采取措施进行调整。7月后期，高炉逐步趋于稳定，可操作性变强，各项指标也逐步好转，8月16日计划检修更换了布料溜槽边缘气流逐步显现，炉况更加稳定，8月下旬高炉利用系数基本达到了4月份前水平。

1 失常经过及原因分析

1.1 失常经过

4月5日白班风量大、压力低，管道气流明显且出现连续崩滑料，高炉采取减风降压，加组合料恢复炉况，虽然风量能恢复至1320-1350 m3/min，但炉况稳定性较差。13日18∶00高炉出现较大管道，炉顶温度上升较快，风量、压力波动大，出现悬料。14日3∶50休风堵风口，至此炉况失常(见图1)。经过半个月的调整，4月下旬炉况趋于稳定，但由于焦炭负荷逐步加重，加风、富氧节奏较快，5月1日炉况出现了更大波动，频繁出现3.2 m以上的塌料，伴随炉温急剧下行、风口挂渣、严重的时候风口涌渣、料面偏尺严重[1]，慢风次数逐渐增多，炉况难以控制，甚至失控。

图1 2017年4月13日17∶40-15日6∶40高炉运行曲线

1.2 原因分析

1.2.1 边缘气流减弱

9#高炉日常操作中一直以中心气流为主，兼顾边缘气流为原则，顺行状况很好，很少有崩滑料现象。进入2017年烧结矿质量下降且含粉升高，边缘自动加重， 2017年3月22日检修更换布料溜槽后，边缘气流逐步消失，虽然对布料模式进行了调整，但没有取到预期效果。

1.2.2 原燃料质量变差

烧结矿变化

原10#、11#高炉相继永久性停炉，原燃料结构发生了较大的变化，对高炉影响很大。烧结生产由原来的“两机对三炉”模式改为“一机对两炉”模式，且出现了很多困难，烧结矿质量呈下降趋势，高炉槽下返粉升高(见图2)。另外9#高炉槽下使用的是小矿筛，只能筛掉小部分矿粉，筛分效果差，导致入炉粉末比其它高炉要多。

图2 槽下回收矿粉趋势

焦炭含粉升高

进入4月份济源直供焦含粉偏高，并呈上升趋势(见图3)，在边缘气流弱、炉况不顺的情况下使得边缘进一步加重，炉况急剧恶化。

1.2.3 热制度发生变化

热制度直接反映了炉缸工作热状态，冶炼过程中控制充足而稳定的炉温，是保证高炉顺行的基本前提[2]。3月16日15#热风炉投用，风温上升50℃，焦碳负荷加重，风温升高后风速从285 m/s提高到295 m/s，鼓风动能提高，中心气流发展，导致边缘气流加重，并且四座热风炉风温水平差距较大，造成实际风速、鼓风动能、炉温波动大。

图3 槽下回收焦粉趋势

1.2.4 高炉冷却壁漏水增加

到2017年3月份，高炉已确认炉腹、炉腰热面7块冷却壁漏水，3月22日计划检修虽然对漏水冷却壁进行了处理，但未能彻底消除影响，检修后陆续又查出4块冷却壁漏水，且都集中在炉腹、炉腰部位(见图4)。炉况波动、崩滑料多等多种因素导致了下部粘结逐步加重，给炉况的处理增加了难度。

图4 9#高炉漏水冷却壁位置

2 高炉采取的措施

4月18日开始采用1C347+5C323305O288布料模式，并使用萤石、锰矿洗炉，逐步恢复风量至1330 m3/min， 4月下旬炉况基本稳定，4月24日起逐步改(1K+5P)为(1K+10P) ，并于28日去空焦，改为正常料制。但由于恢复节奏较快，5月1日开始炉况出现大的波动，炉况难以控制，公司领导高度重视，立即组织召开9#高炉炉况恢复专题会，统一操作思想。

2.1 上部调节

搭建好矿、焦平台，稳定好煤气流分布，采用1C347+5C323304O302285抽焦补矿的布料模式，稳定料制。

2.2 下部调节：

2.2.1 稳定风量 第一步将风量稳定在1250 m3/min，高炉操作以不塌料为基准。

3.2.2 提高炉缸温度 风口T理≥2100℃，[Si]=0.60%-1.00%(≮0.50%)，铁水温度控制在1440 ℃-1490 ℃范围，[S]=0.015%-0.030%。

2.3 加大控水力度

进一步控制漏水冷却壁的进水量，6月26日检修彻底闷死漏水的11块冷却壁，另外对热一、热二的环管阀门进行控制，减少冷却水量，降低炉腹、炉腰及炉身下部的冷却强度。同时恢复了炉腹、炉腰在线水温差监控系统，而且选择了炉身下部11个点进行人工测量水温差，跟踪炉墙处理的效果。

2.4 严格把控冶炼进程

通过稳定的料制、风量、热制度从6月1日起到6月中旬，炉况逐渐稳定，崩滑料减少，炉况可操作性变强，利用系数中下旬稳定在2.75 t/(d.m3)左右，但仍有崩滑料现象。7月份开始爆料模式调整上矿焦开始向内移，并且一步一个台阶，小幅缓慢向内移，至8月2日布料模式稳定在1C347+5C323304 O28426.54，经过调整，高炉逐步趋于稳定，可操作性强，无崩滑料现象发生，风量也逐步恢复到4月份以前的水平，利用系数也逐步提高，8月上旬稳定在2.85 t/(d.m3)左右，中旬达到2.90 t/(d.m3)左右。

2.5 更换布料溜槽

8月16日计划检修更换了布料溜槽，旧的溜槽存在很大问题，前面第一段衬板翘起近11 cm(见图5),这也是造成边缘气流偏重的直接原因，更换新溜槽复风后16个小时左右，布料模式和检修前一样，边缘气流慢慢出来，检修后两天高炉利用系数已恢复到检修前水平，8月底利用系数达到4月份前3.10 t/(d.m3)水平。

3 效果

通过一系列措施的调整，炉况逐步转好，各项参数逐步恢复正常水平。利用系数达到3.0t/(d.m3)以上，综合焦比逐步达到540 kg/t.Fe，图6为高炉处理前后指标对比。

图5 更换下来的溜槽

图6 2017年9#高炉利用系数、综合焦比

4 结语

9#高炉这次炉况失常事故损失惨重，教训深刻。在生产上，要加强对原燃料质量管理，另外要提高高炉操作者对所用原燃料质量变化的判断能力，更重要的是要抓住初期处理炉况的关键期，避免事故扩大化。