摘要：安源炼铁厂4#高炉开炉两年后因炉缸环碳温度急剧上升，局部环碳温度最高一度高达600℃，高炉被迫采取一系列措施进行护炉。目前已成功将炉缸环碳温度控制在550℃以下，并且保证了各项经济技术指标的相对稳定，成功实现了经济护炉。

关键词：高炉 护炉 钒钛矿

1  炉缸侵蚀情况及护炉情况简述

安源炼铁厂4#高炉有效容积为1080m3，2010年10月16日开炉，开炉仅半个月标高5.092m处就超过了400℃，开炉两个月后温度就达到了532℃，且内环平均温度在开炉5个月后超过了500℃，最高达到了734℃。标高5.493m处在开炉半个月内环平均温度就达到了482℃，最高点达到了689℃，炉缸侧壁标高6.696m、7.097m处温度在开炉两个月后就超过了300℃，特别是标高7.097m处，开炉两个月后最高温度就达到了537℃。至2013年1月，标高6.696m、7.097m局部环碳温度突破550℃，高炉被迫采取降低冶强和配加钒钛矿护炉等措施控制温度的继续上升。在护炉初期，炉缸温度没有明显下降，并且波动大，炉缸环碳温度一度升至600℃，高炉被迫继续降低冶强维持生产。此后，安源炼铁工作者通过不断的摸索总结，终于探索出了一条适合本高炉特点的护炉之路，成功将炉缸各点温度控制在550℃以下。目前，高炉炉缸各点温度基本受控，高炉炉况稳定顺行，各项经济技术指标保持在较好的状态。

2  炉缸侵蚀状态分析

4#高炉炉缸砌体为微孔炭砖+小块陶瓷杯复合结构，目前4#高炉温度较高的点主要集中在标高6.696m部位，该部位为炉底陶瓷垫与炉缸侧壁陶瓷杯交汇处，该区域是炉缸最薄弱、最易烧穿的部位，高炉最常见最典型的炉缸象脚型侵蚀就是该部位。

3  护炉经过及所采取的措施

2013年上半年前期炉缸环炭温度持续上升后一直居高不下，高炉从3月份开始采取措施护炉，护炉初期所采取的主要措施是降低冶强、调整送风参数和配加钒钛矿护炉等，但初期效果不甚明显，炉缸侧壁位于南铁口下方左右45°扇面温度始终居高不下，特别是五月中旬T1147A点温度一度达到600℃，高炉被迫进一步降低冶强操作，2013年下半年开始逐步调整护炉思路，炉缸环炭温度开始逐步下降。2013年四季度炉缸环炭温度实现了基本受控，至2014年一季度炉缸环炭温度实现了进一步下降，目前高炉在逐步提高冶强的同时，炉缸侧壁温度基本控制在530℃以下，护炉工作取得了明显成效。

3.1 降低冶强

2013年3-5月份高炉根据环炭温度上升情况将日产由正常的3000吨/日逐步控制至2200吨/日，产量的控制从根本上减少了渣铁环流对炉缸的侵蚀。

3.2 调整送风制度

高炉在逐步降低冶强后，为进一步强化护炉效果，针对炉缸温度较高的点都集中在南铁口方向的特征，将该区域的风口长度由原来的以450mm为主逐步调整至480mm和500mm两种规格的长风口，并适当缩小风口面积，3-5月份逐步将风口面积由原来的0.2225m2缩小至0.1918m2，风口面积的缩小和加长也是减少渣铁环流侵蚀的主要因素。

3.3  配加钒钛矿

3月下旬高炉开始配加钒钛球和在烧结矿中配加海砂矿，护炉初期入炉钛负荷基本维持在8-12kg/t，后期逐步增加入炉钛负荷，最高时入炉钛负荷高达20 kg/t，炉缸温度的受控与入炉钛负荷的增加和钛的沉积量增加有着直接关系，做好钛平衡的控制对护炉起着决定性作用：

3.4  加大炉缸冷却强度

5月份因环炭温度持续上升，为增大冷却强度，将二层冷却壁冷却水由原来的常压水改成了高压水，并且由原来的并联改成了单联，冷却强度的增加保证了炉缸炭砖积蓄的热量能及时有效的散发出去，这也为减少环炭的侵蚀起到了不小的作用。

3.5  调整热制度

在配加钒钛矿护炉初期，高炉炉温一直控制在相对较高水平，铁水温度长期控制到1500℃以上。但事实证明，过高的渣铁温度不利于炉缸的钛沉积，生铁中含钛居高不下，炉外工作非常被动。2013年四季度开始逐步调整思路，经过认真的研究钒钛矿护炉的原理后发现，我们追求的目标应该是将铁矿石中的钛尽可能多的还原出来，然后在炉缸中尽可能多的析出，在此过程当中起决定性作用的是温度。铁矿石中的钛还原区域为软熔带到风口平面，温度越高，还原出来的钛越多。因此，采取富氧以提高理论燃烧温度，促进钛在风口区域的还原。在风口以下炉缸区域，钛的析出和沉积需要较低的温度，采取适当降低炉温控制水平，将铁水温度控制线降低到1450左右，以促进钛的析出和在炉缸的沉积。事实证明，这一调整在后一阶段的护炉过程中发挥了非常大的作用，热制度调整后炉缸钛沉积量明显上升，为炉缸环炭温度的受控起到了关键作用。

3.6  改善焦炭透液性

5月份将焦炭调整为100%的济源焦以后，焦炭质量的提高，使得焦炭在炉缸的透液性明显改善，焦炭间的渣铁滞留系数降低，渣铁往炉缸中心的渗透量增加，对减少渣铁环流也起到了比较关键的作用。

3.7  提高铁口深度

炉外通过严格规范打泥量稳定铁口深度，实践证明，适当深且稳定的铁口深度是减少铁水环流侵蚀的主要措施之一。

4  低成本经济护炉分析

4#高炉自2013年上半年开始护炉以来，尽管数次因炉缸温度超过警戒值而被迫降低冶强控制，但高炉通过不断的摸索和总结，在保证护炉质量的同时，基本也保证了高炉主要技术经济指标仍维持在相对较高水平.

4.1 操作制度选择比较合理

高炉自3月下旬开始控制冶强护炉，日产由3000吨/日逐步控制至2200吨/日，对应的风口面积由0.2225m2逐步缩小至0.1918m2，以及矿批的跟进调整，在降低冶强的同时确保了足够的风速和鼓风动能，这也是高炉能长期保持气流稳定的主要原因；

4.2 严密监控、灵活调剂

在护炉的同时严密监控炉缸各项数据的变化，高炉建立了一套比较完善的数据采集分析体系，坚持日分析、旬分析、月总结，根据各项数据的变化及时调整护炉措施，既保证了炉缸工作的正常，又确保了护炉效果，坚持以最低的成本代价来保证较好的护炉效果。

4.3 工长操作技能提升

在调整热制度控制范围后，对值班工长的操作掌控能力提出了更高的要求，热制度参数的稳定是保证炉缸钛平衡的关键，车间通过强化培训进一步提升了工长掌控参数的能力，2013年下半年开始，高炉炉温命中率实现了逐月提升，目前基本能稳定在90%以上。热制度的稳定是实现经济护炉的基础。

5  总结

（1）高炉在炉缸侵蚀严重，炉缸炭砖温度上升较快的情况下，通过降低冶强操作是最为安全有效的措施；

（2）在使用钒钛矿护炉时，做好钛平衡的控制是高炉经济护炉的关键，通过提高风口前理论燃烧温度促进钛还原，同时保持相对较低的炉缸渣铁温度可有效促进钛的沉积；

（3）凡有利于减少渣铁在炉缸的环流侵蚀的措施都是保证护炉效果的有效措施，通过多项措施的灵活调剂既可对护炉产生有效的促进作用，也可保证以最小的成本代价来保证护炉效果。