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安钢1号高炉(2200m’第二代)于2018年3结厚的形成月投产,设置28个风口.3个出铁场。高炉采用PW串罐无料钟炉顶布料,联合软水密闭循环系统,在高热负荷区域,应用了成熟的铜冷却壁技术[1-3]2023年11月1-20日,1号高炉炉况顺行良好[7-8],压量关系宽松,料尺下降均匀顺畅,铁水Si]适宜,物理热充沛,主要技术经济指标正常且相对稳定(见表1)。2023年11月上旬和中旬,炉况顺行良好,技术经济指标相对稳定。进入下旬后，1号高炉出现压差持续偏高和难行不断的问题,最终导致严重的炉墙结厚[4-6]。炉墙结厚的处理分为两个阶段,通过采取一系列相应措施,炉况得到恢复,从炉墙结厚发生到炉况基本恢复正常共持续18天。

1 结厚的形成

从11月21日开始,炉内压差呈现上升趋势,为此,将高炉第65批料的矿批和焦批同时缩小,维持焦炭负荷5.21不变。23日,炉内压差升高至163kPa。针对这一问题,在高炉第43批料补充焦炭200kg,焦炭负荷降低至5.11。通过调整装料制度，高炉边沿得以疏松,炉内压差有所缓解。然而.24日14:30,炉内压差急剧升高,压量关系紧张,风量逐渐萎缩,炉况迅速恶化,高炉被迫减风停氧应对观察炉体测温曲线,发现炉身部分测温点温度趋于直线化,特别是炉身测温点2和3,温度大幅下降后呈现呆滞状态。24日,测温点2温度降低了26℃25日,测温点3温度降低了18℃,初步判断炉墙发生了严重黏结。与30日平均温度相比,测温点2和3温度分别降低了83℃和60℃,进一步证实该区域炉墙已结厚,测温点2和3温度的变化如图1所示，之后,高炉频繁出现炉况难行现象,主要技术经济指标急剧下降。25-30日,平均日产量3209V/d,燃料比 586 kg/t,焦比 471 kg/t,煤比 48kg/t。

2 结厚的处理

2.1 第一阶段

针对炉墙结厚导致炉内压差升高和接受风量困难的问题,采取了一系列的措施。11月24日,调整布料矩阵,将矿石和焦炭角度同时减少0.5°,并降低焦炭负荷至4.74。此外,在高炉边沿添加焦炭旨在疏导边沿气流,缓解压量关系和清理炉墙黏结，然而,这些措施并未使压量关系得到有效缓解,高炉接受风量依然困难。16:20,高炉被迫停止富氧19:03,炉况难行,高炉减风坐料,风量最低降至1570m’/min,坐料后风量恢复比较困难。

25日,将第13 批料的焦炭负荷降低至4.70,同时,停止配加含粉率偏高的进口块矿与落地烧结矿混合料。16:30,炉况再次难行,风量最低降至2000m'/min。经讨论,决定强化疏导边沿,将矿石挡位

由4挡减少至3挡,并将布料矩阵调整为C43227403226日02.30.高炉悬料。为加快炉况恢复,避免长时间低风量运行造成更大的损失,06:50-07:25高炉休风,封堵19、13、22、28号风口,风口面积由0.2837m'缩小至0.2438m。恢复送风后,继续执行矿石挡位3挡的策略,并进一步将布料矩阵调整为 ?“0”，”“。10:35,炉况再次难行将风量减少至1500m'/min。随后,采取稳步恢复炉况方式,每半小时增加一次风量,将风量逐步恢复至2500 m /min 。

27日,风量恢复至3300m/min。28日,高炉复富氧操作。29日05:25,炉况再次难行,坐料后纳续恢复炉况。为进一步加快炉况恢复,逐步使用质量较好的自产顶装干熄焦置换质量相对一般的外购捣固干熄焦。16:00,50%的焦炭置换为自产顶装干熄焦,21:20,焦炭全部置换为自产顶装干熄焦。随着焦炭质量的稳步提升,高炉透气性逐渐提高,压量关系逐渐宽松。

30日,高炉8段和9段冷却壁部分温度点开始活跃,局部渣皮开始小面积脱落。27-30日,依次打开28、13、1号风口。30日,将矿批恢复至48t,布料矩阵调整为 C“.“?2,0、。”。12月1日,调整1号烧结机配矿结构,停止配加有害杂质含量偏高的除尘灰。2日.高炉风量恢复至4030m'/min,矿批恢复至51t,炉况顺行水平得到大幅改善。3日,焦炭负荷提高至4.70。3-5日,高炉产量逐渐上升,分别为 4013、4487、4737 t/d。2.2 第二阶段

12月6日08:38.打开9号风口后,高炉加风困难,为此,短时间内连续将富氧量从4000m'/h 提高

至8000m/h。12:36,因炉况难行坐料,坐料过程中.25、26、27号风口出现灌渣现象。坐料后分别补加4批净焦。净焦下达后,炉温大幅上升,铁水[Si最高达1.05%。21:58,高炉再次悬料,此次悬料后炉况恢复困难,料尺持续停滞,透气性指数陡降至10.00以下,风量维持在1000m'/min左右,高炉面临炉况向凉风险。

7日,将第13批料的焦炭负荷从4.04降低至2.80。轻负荷料下达后,高炉风量逐步恢复,炉墙温度也明显活跃,水温差上升至4℃以上。9日00:18-02:48.高炉休风,更换25、26、27号风口直吹管,更换10 和19号漏水风口,处理风口灌渣。恢复送风后.8、9、10段炉墙温度明显开始活跃，风量上升加快,压量关系宽松,透气性指数达到27.00以上,炉况明显好转。10日,将第103批料的焦炭负荷提高至4.40。11日,将第113 批料的焦炭负荷提高至4.75.日产量上升至5018td。12日.将第90批料的焦炭负荷提高至5.00.日产量达到5444t/d.高炉炉况基本恢复正常。

3 结厚的原因

3.1 入炉品位下降且大幅波动

高炉炉墙结厚前,烧结料变料频繁且成分变化较大。11月18日开始,烧结生产大幅提高低价经济料的使用比例。11月18日-12月4日,烧结料共变料6次(见表2)其中18-20日连续变料3次。烧结矿品位理论值从1-84配比的54.22%下降至1-88配比的53.22%,降幅达1个百分点。实际检测结果显示,烧结矿品位从11月18日的54.75%降至11月30日的52.03%,降幅达到 2.72个百分点。其中,11月29日-12月1日,烧结矿品

位平均值低至 52.38%。

烧结矿品位理论值与实际检测值存在较大偏差,反映了烧结矿生产过程中计划配比的执行性和稳定性不足。

主要原因为:变料频繁,导致料头料尾过渡期烧结矿化学成分波动较大;除尘灰等回收料的化学成分和配比不稳定:经济料比例的不断提高及其化学成分的不稳性:以及由于原料场场地受限,烧结机缺乏配套的混匀料场,混匀效果不佳。

这些因素导致烧结矿质量显著劣化!-0,烧结矿品位及碱度大幅波动,粒度<10mm的烧结矿占比不断上升,高炉槽下返矿率明显增加。实际检测的烧结矿品位及碱度的变化如图2所示，

11月21日,高炉停止使用 A1,0,为1.78%的球团矿A.开始使用A0:为3.51%的高铝球团矿B这一变更导致(A10、)不断升高,至26日,(A10,)平均值达到最高值18.34%(如图3所示)。同时，

炉渣镁铝比降低至偏低水平,为0.40。针对这一状况.30日,根据炉况果断停止使用高铝球团矿B。

由于烧结矿品位的显著下降及球团矿种类的变更,导致入炉品位大幅下降,同时其稳定性也较差(如图4所示)。根据入炉品位的变化,将其大致划分为五个时段,五个时段的入炉品位平均值分别为56.28%55.61%55.98%54.84%和56.26%(见表3)。其中,11月29日-12月1日的入炉品位较11月13-20日降低1.44个百分点,说明入炉品位波动较大。为恢复炉况，12月2-12日,将入炉品位提高至前期正常水平。出现炉墙结厚的时间与人炉品位的变化基本吻合,因此,人炉品位大幅降低及波动,是导致炉墙结厚的直接原因及主要原因

3.2 烧结矿熔滴性能下降

1号高炉要求烧结矿熔化开始温度T>1300℃,滴落开始温度T≤1500℃,熔滴区间(T.-7.)≤200℃。对1号高炉烧结矿进行化学成分和高温荷重还原软熔性能检测,结果见表4和表5。从表中可以看出,烧结矿熔滴性能未达到控制要求,具体表现为滴落开始温度较高、熔滴区间较宽、滴落较慢,这些因素均不利于高炉料柱透气性。在烧结矿 Si0,含量偏高的情况下,碱度控制不宜过高,因为过高的碱度会导致难熔碱性氧化物(如Ca0和MgO)含量增加,进而影响烧结矿的软熔性能。3.3 块矿含粉率及水分偏高

2023年11月初,公司进口了一批价格较低的块矿E,其品位较低,有害杂质P含量偏高,含粉率和水分含量也偏高。1号高炉进口块矿化学成分见表6。11月13日,高炉第25批料开始配加9.00%的块矿E,但由于含粉率和水分含量偏高,导致高炉槽下料仓仓口下料不畅和频繁堵塞,且产生的湿泥状矿粉直接糊堵筛板,造成大量粉末直接入炉。随后,将高炉第64批料进口块矿E的配比下调至5.00%。为保持稳定配料和提高分效果,将进口块矿E与落地烧结矿按2:1的比例在原料场进行混合后人仓。16日,高炉在第45批料中开始使用8.00%的混合料。尽管混合矿水分大幅降低,但粒度偏小且混合效果较差,影响高炉料柱的透气性和炉渣R,的稳定性。由于高炉压差持续偏高,22日高炉第59批料的混合矿配比下调至4.00%。24日,出现炉墙结厚,为了尽快恢复炉况,25日,第13批料中停止配加该混合矿。

3.4 锌负荷持续超标

1号高炉要求控制锌负荷≤0.40kg/t。11月1日-12月5日,锌负荷平均值高于控制要求,特别是11月28日-12月5日,连续超标且呈现显著上升趋势(如图5所示)锌负荷平均值高达0.53kg/t。12月2日,锌负荷达到最大值0.64kg/t。负荷持续偏高加剧了对焦炭溶损反应的催化作用导致焦炭反应后强度CSR降低,焦炭和矿石的气孔1号高炉要求控制锌负荷≤0.40kg/t。11月1日-12月5日,锌负荷平均值高于控制要求,特别是11月28日-12月5日,连续超标且呈现显著上升趋势(如图5所示)锌负荷平均值高达0.53kg/t。12月2日,锌负荷达到最大值0.64kg/t。负荷持续偏高加剧了对焦炭溶损反应的催化作用导致焦炭反应后强度CSR降低,焦炭和矿石的气孔被堵塞,增加了炉况恢复的难度并延长了恢复时间因此,锌负荷偏高也是导致炉墙结厚的重要原因。

3.5 操作应对措施不足

在原料大幅低成本化调整过程中,1号高炉对于可能要面临的困难重视不够,操作管理上的应对措施相对不足。在入炉品位大幅度降低期间,高炉在稳定炉料结构、细化炉料管理、合理匹配布料矩阵与送风制度、强化炉前及时出净渣铁等方面须进一步加强,以避免多项不利因素看加导致炉况波动。

11月18-23日,水温差明显持续下降(如图6所示),表明边沿气流不断减弱,炉墙不断黏结。但对炉况的预判过于乐观,未能及时采取有效措施阻山这一趋势。

在边沿气流不足的情况下,加之烧结矿冶金性能变差和锌负荷超标,最终导致炉墙结厚和炉况恶化。炉墙结厚前期,采取措施的力度偏弱、幅度偏小,布料矩阵和焦炭负荷的调整不够坚决,未能有效遏制炉况的进一步恶化。经后期采取调整布料矩阵、降低焦炭负荷、堵风口及提高焦炭质量等强化措施,12月2-5日,高炉运行稳定性明显改善。然而,为了追求铁水产量.6日打开9号风口后,连续采取提高冶炼强度的措施,导致炉内煤气流发生变化,炉况再次难行,不得不退回到全焦冶炼以恢复炉况。因此,炉况恢复过程应稳扎稳打,避免因急功近利而导致炉况反复波动。

4 结语

(1)在当前巨大的降本压力下,烧结和高炉配矿结构的低成本化调整,应遵循小幅度、分阶段、逐

步加量的原则,以防止原燃料质量大幅波动。同时应密切结合高炉实际运行状况综合考量,防止炉况波动或失常。

(2)加强高炉锌等有害杂质负荷的监控,特别是应密切关注厂内除尘灰的搭配使用及其配加比例,确保尽可能消耗的同时,又不造成有害元素负荷的持续超标。避免造成炉墙结厚或结瘤,应从源头上进行严格控制。

(3)高炉操作人员应密切关注水温差及炉体各部位温度的变化趋势,保持适宜的煤气流分布,维护好合理的操作炉型。应严格遵守“攻守退”方针,牢记炉况运行的底线,以杜绝高炉炉况失常的发生，

5 参考文献

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