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摘  要  通钢2#高炉2022年-2023年高炉风口小套破损率高，风口小套破损直接造成向炉内漏水，水分解耗热燃料比升高，严重可能造成炉凉，炉况失常，甚至炉缸冻结，高炉休风更换风口小套时，生铁产量损失，消耗增加。通过采取控制入炉原燃料条件，降低有害元素，增加风口小套抗磨层，改造煤枪构造及安装方式等措施，高炉风口小套破损率大大降低。

关键词  风口小套  减少  破损  休风率  

引言：通钢2号高炉有效容积为2680m3,设计产能均为220万吨/年，合计30个风口，高炉风口是炉内送风装置，风口小套是高炉送风装置的重要组织部分，风口小套深入炉内，工作环境恶劣，承载的炉内高温、高压、物料冲击和化学侵蚀，容易造成破损，风口小套破损是近年来高炉非计划休风的最重要原因之一，炼铁厂认真组织风口小套破损原因，通过采取改善原燃料质量、控制有害元素、调整喷煤设备、对风口小套特殊保护等手段，2号高炉风口小套破损率大大降低。

一、风口小套破损主要原因

1.风口破损统计

 二号高炉2020年至今风口小套破损个数见表一，2020年风口小套破损38个，2021年风口小套破损19个，2022年风口小套破损37个，2023年风口小套破损9个，2020年-2023年4年间高炉合计破损风口小套103个，休风26次，休风合计时间2236min，生铁产量损失1.17万吨，2024年1-6月份风口小套破损1个，未导致高炉直接休风，借高炉计划检修机会予以更换。

表一：2020年至2024年6月风口小套破损统计表

图一：2020年至2024年6月风口小套破损趋势图

2.造成风口破损原因

造成风口小套破损原因较多，总结近四年来高炉风口小套破损原因，主要体现在以下几个方面：

（1）风口小套质量不合格，风口材质和制造工艺不达标。风口小套本身存在内部缺陷，包括风口小套内焊缝，制作过程过程中存在瑕疵(铸造有气泡、微孔、焊接不符合要求等)，小套本身存在修补缺乏整体性，在炉内高温、高压、机械冲刷等恶劣环境下发生开裂情况，导致风口小套破损。

图二：风口小套存在缺陷

（2）铁水熔损。风口小套前端伸入炉缸，在炉缸工作状态发生波动时铁水接触到风口小套，在极短的时间内热流急剧增大，传热受阻，铁将铜熔损。当高温渣铁粘到风口小套上时，强大的热流使风口内壁表面的水汽化成微小蒸汽泡而连成一片气膜，紧贴在内壁表面，紧贴在内壁表面的气膜隔离了水与内壁的热交换，如软水流量及压力过小，水无法将热带走，风口壁的温度急剧上升，在超过铜的熔化温度1083℃时铜就被熔化，造成风口熔损。

(3)磨损。造成风口磨损包括两个方而，即风口小套内侧被喷吹煤粉射流磨坏和外侧被炉缸内炉料特别是循环运动的焦炭磨坏。喷吹煤粉磨损主要由于煤枪角度和深度不合理，喷入高炉煤粉与风口小套直接接触。

    （4）碱金属影响。碱金属在炉体中下部蒸发，在炉身上部冷却后附着于炉内形成循环富集，一是在风口富集使风口上翘，风口回旋区发生变化，风口前焦炭冲刷小套加剧导致风口破损。二是碱金属虽然不能直接导致风口小套熔损，但碱金属能导致焦炭劣化，高炉炉缸死料堆透液性降低，渣铁侵蚀增加风口小套破损风险。

二、降低风口小套破损主要措施

1.保证风口小套质量

高炉作业区在小套备件进厂时做好验收工作，要求不能有裂纹、结疤、粗糙不平等缺陷，在准备换小套前，再次对安装的风口小套细致检查其完好性。并进行通水试漏，保证待安装的风口小套工作状态良好。多次发生质量不合格的供应商予以替换。

2.做好风口维护“防”“治”风口上翘

2.1 控制风口上翘：日常生产过程中监测风中中套角度，风口中套翘角度大的利用定修或年修机会更换，最大翘脚严控5°以内。休风更换风口时把炉墙上的粘的渣铁清净，上下节重新校正。紧固风口中套固定螺栓防止松动，防止变形上翘，安装风口小套时保证30个风口小套角度统一适当。

2.2降低有害元素影响：减少入炉碱负荷及锌负荷，减轻碱金属和锌在炉内富集，预防风口上翘，碱负荷控制3.5kg/t以内，锌负荷控制0.3kg/t以内，当高炉排碱率连续1周低于100%或布袋灰碱金属含量连续大于10%时进行计划性排碱。

3.冷却水控制，一是提供足够大的水速，破坏汽膜面将产生的微小气泡带走，使冷却水连续不断地将热量带走。严控软水质量，对循环软水进行日化验，严控软水PH值、浊度、电导率、硬度、氯离子等标准范围以内，根据化验结果及时按照规程加药。高炉长期停炉后开炉前对冷却水系统预膜处理。

4.为减少磨损，喷煤时煤枪喷出的射流前进的方向应与直吹管和风口中心线重合，减少和避免煤粉射流的磨损，在风口小镜加装摄像头引至看水及值班室岗位，方便监测。炉料和焦炭对风口小套磨损在炉缸工作不好时容易发生，因为高炉正常生产时，伸入炉缸内的风口前端会结成渣皮层保护。所以维持炉缸良好的工作状态是解决炉料磨损的重要途径。

图三、风口喷煤小套监控

5.把控好高炉变化趋势，严格执行“攻、守、退”措施，及时对高炉操作方针进行合理的调整，保证合适的入炉风量及动能，在风口区形成合适回旋区，风速＞145m/s，动能＞120kJ/s，炉缸工作活跃，改善炉缸透气性及透液性，避免炉缸堆积，提高高炉适应能力，确保炉况的长期稳顺。

6.控制合理的造渣制度、热制度，生铁含SI控制0.35-0.45%、铁水温度1480-1500度，二元碱度1.18-1.2倍，生铁含硫控制在0.050%以内，保证炉渣流动性良好。

7.加强原燃料条件监控，入炉的焦炭、烧结矿、球团矿、喷吹煤粉质量稳定，槽下振筛工作状态良好，T/H值控制满足高炉上料最小值，减少粉末入炉量，为高炉长期稳顺创造条件。

8.加强炉前操作，执行好零间隔出铁，及时出净渣铁，为高炉顺行、减少风口小套烧损创造条件。

9.建立小套管理台账，加强冷却制度管理，做好稳定水流量，水温差、水质管理工作。杜绝因小套内外侧温度变化大对小套开裂的损坏。

10.在高炉降料面检修后，炉内喷涂过程中在风口小套周围喷少许喷涂料，厚度1cm左右，降低复风过程中小套破损率。

11.与风口小套供货厂家进行技术攻关，风口小套前端工作面增加耐磨层，提高风口小套抗循环区机械磨损、渣铁熔损及抗碱金属侵蚀能力。

结语

通钢二号高炉通过严把风口小套进厂质量，保证入炉原燃料质量稳定，做好槽下筛分工作，减少粉末入炉量，维护好铁口及时排净渣铁，有害元素入炉负荷控制标准范围以内，调整煤枪角度深度合理等一系列措施，2024年以来风口小套破损量大大降低，为高炉提产、降耗创造条件。