摘要：对衡钢1号高炉煤气流失常的原因进行了总结和分析。这次高炉布料溜槽故障是引起高炉炉况失常的主要原因，无计划休风、慢风多，入炉原燃料质量变差，原料带入的Zn含量升高，操作制度不合理是炉况失常的其它原因。通过采取改善原燃料质量，加萤石洗炉，调整操作制度，强化管理，更换布料溜槽等一系列措施，取得了较好效果。

关键词：布料溜槽  煤气流  高炉原料  造渣制度  装料制度

1、前言

衡钢炼铁配备1000m³高炉一座，年设计利用系数2.357t/(m³.d),生产炼钢铁水能力82.5万t/a。同时为高炉配套配有130㎡烧结机一台、综合原料场。衡钢炼铁1号高炉于2017年9月开始大修， 11月6日开炉投产，投产后的高炉快速达产达效，利用系数最高达到3.1。2018年1月31日计划检修更换新溜槽，随后炉况于2月12日出现明显恶化，中心气流强，边缘气流重，悬料后恢复难度大，最终导致炉况失常，后逐步恢复，利用休风机会检查发现布料溜槽底部钢板自动上翘，组织人员进行更换。经过近一个月时间的反复调整，炉况失常得到恢复，高炉生产顺利。

2、炉况失常的表现及原因

2.1 炉况失常的表现

（1）十字测温边缘模数下降至0.5以内，中心模数高时超过4.0，热负荷长期稳定在35000MJ,最低时达到27000MJ；

（2）炉况顺行状况差，连续拉宽尺后出现顶温升高，煤气利用率急剧下降，料面成像白光刺眼，伴随着中心塌料压拐后悬料现象；

（3）炉缸中心温度呈上升趋势，由497℃上升至520℃；

（4）水温差下降，炉墙热负荷下降明显，最低至28000并稳定在此水平；

（5）悬料后恢复难度大，压差高不受风，恢复过程中探尺活动差，靠崩料下料，从料面成像看中心稳定且强而边缘不出气流；

2.2 炉况失常的原因分析

2.2.1炉墙喷涂料陆续脱落影响造渣制度和气流分布

1月31日高炉开始大修投产近3个月后的第一次定修，休风时间近26小时，复风恢复过程中出现过悬坐料。2月初由于粗煤气处理设备故障又引起高炉较长时间的连续休风慢风，因为短期内炉体温度频繁的波动，炉墙热负荷的大起大落，导致2月中旬炉体喷涂料开始出现脱落， 因喷涂料成分：SiO2为25%—45%，Al2O3为50%—70%，密度为2.0t/m³，熔点＞1700℃。元月上旬高炉炉渣Al2O3平均15.82%,中下旬平均为16.22%，最高达到了18.72%。喷涂料断续脱落后，料柱边缘透气性下降，压差升高，同时炉渣Al2O3上升，炉缸热储备不足，影响渣铁的流动性，高炉热制度波动大，引起炉况不稳定。

2.2.2无计划休风、慢风多

上料系统以及煤气系统设备故障多，造成高炉长时间的无计划休风、慢风以及低料线作业。如：2月4日12：48-13：14休风26min处理旋风放灰阀故障；13：14-21：45慢风511min处理煤气遮断阀打不开故障；2月16日18：26-20：22风量由2260m³/min减至560m³/min，处理炉顶下料闸及煤气均压阀故障；短期内频繁的较长时间的无计划休慢风，引起炉墙热负荷大幅波动，导致气流分布不合理，同时炉缸的活跃程度急剧下降，从而对炉况的稳顺造成较大的影响。

2.2.2炉顶布料溜槽磨损

2018年1月初从料面成像中发现溜槽布料时料流轨迹不集中，有时料流开叉；1月31日休风后发现原溜槽侧壁穿孔，更换了新溜槽，详情见图一；复风后炉况顺行状况可，从2月12日炉况开始不稳定，上部装制多次调整都未取得好效果，后于3月4日休风检查溜槽和测布料最大角度时发现新换布料溜槽底部钢板脱焊导致翘起，（详情见图二）料流轨迹完全改变，这是导致此次炉况不顺的主要原因。

图一1月31日休风后发现溜槽侧壁穿                               图二3月4日休风发现溜槽底部钢板上翘

2.2.3原燃料条件变差

2.2.3.1由于春运期间保供压力紧张焦炭质量下滑明显，尤其体现在焦炭灰分，出现明显上升；

表1 2017年12月-2018年1月焦炭指标比较

2.2.3.2烧结矿质量波动，烧结矿R质量波动大，特别是进入二月以来，烧结矿低温还原粉化率下降明显，粉化率下滑会导致烧结矿在高炉炉身上部的低温区严重破裂、粉化，使高炉料柱的空隙度降低、透气性差、压差升高，严重影响高炉炉况顺行。

表2 2018年2月-3月烧结矿冶金性能指标比较

2.2.4原料中Zn含量升高。由于入炉烧结矿中的Zn含量升高，特别是进入2月12日以来，使用新堆料后Zn负荷明显上升，超出了标准要求，达到400 g/t铁，造成锌在高炉内的循环富集，使得炉内炉料含锌量高于入炉料多倍；锌的循环富集使得料柱透气性变差，高炉稳定性和抗风险能力变差；锌对焦炭强度有一定的破坏作用，铁口经常出现卡焦炭现象，炉缸活跃程度变差，影响炉况长周期稳顺。

表3 2018年2月-3月入炉Zn负荷指标比较

2.2.5操作制度不合理

（1）热制度稳定性差。进入2月中旬以来，由于炉墙波动、工长操作不到位、焦炭水分波动等原因导致热制度出现大幅度波动，物理热长期在1430°—1450°之间。炉温不稳定以及边缘的过分抑制，促使炉身中下部局部粘接，造成炉缸热量不足、活性度下降，使得炉况不稳。

（2）上部装料制度不合理。原燃料条件变差，入炉粉末增加容易导致边缘自动加重，再加上溜槽底部钢板上翘，使得原料在布料过程中角度变相增大加重边缘。长期边缘过重，在风量连续稳定的基础上容易导致中心气流过吹，高炉压差升高，悬料后恢复难度大，高炉抗波动能力变差。

（3）下部送风制度不适宜。为保证强劲的中心气流，提高高炉抗波动能力，高炉利用休风机会对风口布局和面积进行调整，面积缩小的风口布局在两铁口上方，风口面积由原料的0.1901㎡调整至0.1862㎡，由于风口面积缩小，同样的风量基础上相当于变相增加鼓风动能，加剧了中心气流过吹和边缘过重的情况，造成炉况不顺。

3 炉况失常的处理

3.1 治理炉缸

针对炉况波动时间较长，炉底中心温度出现明显下降的情况，制定相应操作参数控制：a）风量2220-2250m3/min，不准超过2250m3/min，富氧量维持1500m3/h±；b）严格控制压差≤150KPa，超过155KPa减风，顶压≤160KPa；c）物理热控制在1495℃左右，下限1480℃；d）焦炭负荷4.05±0.05，最高4.10，煤比控制在120kg/t±；e）炉渣R2控制在1.10-1.15；

要求操作上严禁低炉温、高碱度操作，尤其是物理热低于1450℃时，必须及时采取提炉温措施；

3.2 减少锌害，降低锌负荷、降低入炉粉末率

3.2.1 降低入炉原料中Zn含量，通过优化配矿方案。针对含Zn量高的品种采取停止配入使用，使得烧结矿中的Zn含量由0.035%下降至0.025%，Zn负荷由417 g/t铁下降至370 g/t铁。入炉Zn负荷的降低有利于从源头上降低Zn含量，能够改善高温区域焦炭的强度，有利于改善料柱透气性，提高炉况稳定性。

3.2.2 加强原燃料精料清筛管理，充分利用好离线筛和在线筛，设定原料堆取料机取料流量标准：焦炭取用流量≤300T/H,块矿取用流量≤500T/H，瞬时流量大于规定流量标准，流量上限的设定有利于减薄料层厚度，提高筛分效率。

3.2.3 督促每班加强清筛管理，在槽下震动筛出料口位置增设钢管，能够有效降低焦炭和矿石料流厚度，确保筛分效率。

3.3 加入萤石对炉墙清洗防止粘接

由于长期边缘过重，炉体温度整体偏低，为防止炉墙粘结，采取化学方法每批料配入萤石对炉墙进行清理。该方法能快速清理炉身中下部，对炉身上部处理效果相对要差些，操作不当将会导致炉身中下部冷却壁损坏，所以综合考虑采用加萤石以及同时疏松边缘煤气流的方式进行处理。     

3.4 调整高炉操作制度

3.4.1 装料制度

本次炉况失常主要是布料溜槽出现故障后，布料角度出现变相扩大，边缘气流过分抑制，中心气流强引发的失常。调整整体思路一直以放边缘为主，料线由1.4m提至1.2m，减轻边缘矿焦比，边缘矿3圈减至2圈，且采取了矿前焦的模式，最大矿角前还垫了1圈焦，同时平台角度一直在往里推，由40°推至目前的38.5°，视中心气流可，中心焦量一直在减少，由3圈减至2圈、1圈，且在27日取消了中心加焦，也是减轻边缘矿焦比。

3.4.2 送风制度

根据炉况制定适宜风量，控制风压达到稳定压差，调整鼓风参数、风口布局对炉况进行处理。利用休风机会调整风口布局，将1月31日休风更换的1#、6#风口由100mm再恢复成110mm，有利于适当缩小鼓风动能，稳定边缘气流；合理调剂鼓风参数，减轻焦炭负荷控制合理喷吹煤粉量，从而改善料柱透气性。操作中严禁顶压差操作，避免悬料情况发生。

3.4.3 热制度

设定炉况异常期间炉温控制范围，加大对铁水物理热控制力度。物理热控制在1480°-1510°之间，视炉温状况决定是否加净焦和组焦。在高炉出现悬料后炉况恢复过程，能够充分利用加湿手段来控制合理理论燃烧温度，确保炉况避免由于热制度大幅度波动导致延长恢复时间。

3.5、强化关键设备质量管理

高炉溜槽寿命在一年以上，一般安排在高炉年修时进行更换。炉顶关键设备备件质量好坏对高炉生产至关重要，为防止布料溜槽损坏对高炉生产的影响，应做好以下工作：对炉顶布料溜槽技术协议进行修订，要求必须达到使用寿命；严把备件质量关，制定验收检验标准，尤其布料溜槽焊接方式安装前必须检查，存在隐患者不允许安装使用；炉顶核心设备必须建立专业点检台帐，并利用休风机会安排专业点检，及早发现问题并及时处理，避免对高炉正常生产造成不必要的影响。

4、结束语

衡钢炼铁1号高炉面对此次煤气流失常的炉况，通过快速响应组织，及时更换损坏的布料溜槽，逐步调整上下部操作制度，优化相应操作参数，加强原燃料内部管理，规范特殊炉况下的操作，最终快速扭转了生产被动局面，为衡钢高炉稳顺打下坚实的基础，也为今后处理类似特殊炉况积累了宝贵经验。