莱钢5号1080高炉炉缸侧壁温度异常点的处理

摘 要：对莱钢5号高炉铁口下面炉缸侧壁温度偏高的处理进行了总结，认为铁口下面碳砖侵蚀已经非常严重，必须采取护炉生产。通过加强铁口管理；改善出铁操作；灌浆及强化炉缸冷却；调整风口，控制冶炼强度；使用钛化物护炉；加强生产管理；预警预控标准化操作，目前温度已经稳定在600℃左右，确保了安全稳定生产。

关键词：高炉；炉缸侧壁温度；护炉

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.024

1 前言

莱钢钢5号1080高炉（1080m3）本代炉役2012 年1月31 日大修投产，高炉生产至今，本代炉龄达到4 年多，今年2月份起炉缸测温电偶第7层有一个测点温度异常升高，2月6日最高点温度达到660℃以上，经过测算，认为炉缸局部发生异常侵蚀，为了确保炉缸安全，防止发生异常烧穿事故，高炉实施了护炉措施，控制异常点温度及炉缸侧壁温度上升，实现了生产的安全稳定。

2 炉缸、炉底耐材组成及测温点变化趋势

5号高炉采用水冷炉底，封板之下设有20 根水冷管间隔布置。在炉底封板之上用碳捣料找平，找平层以上上砌筑一层石墨、一层半石墨碳砖，两层超微孔碳砖，碳砖以上砌筑两层棕刚玉砖。棕刚玉砖以上为炉缸，炉缸外环使用UCAR石墨炭块砌筑，内环为棕刚玉砖。炉缸工作安全是决定高炉一代寿命的关键，5号高炉大修时在每层碳砖均安装了6支测温电偶，生产期间各测点温度随时间推移逐步上升，今年以前温度上升缓慢受控。进入2016年7层第四支电偶温度异常上升，且速度较快，1月份达到600℃以上，2月5日温度达到660℃ ，高炉被动实施了一系列措施护炉。7层碳砖位于铁口下方约500mm位置。

3 侵蚀原因分析

对高炉各部位冷却壁水温差采用自动监测和人工测量的方式验证，温差均在2℃以内。对炉壳温度进行对比分析有所上升但幅度很小，也在55℃以内。通过新安装电偶进行比对，验证检测热电偶没有问题。根据以往炉龄护炉经验分析，炉壳温度不能有效反应高炉侵蚀状况，电偶温度是比较直观也比较准确的，单点温度偏高说明炉缸发生了异常侵蚀，那么究竟什么原因导致的呢？

（1）异常温度点恰好位于炉缸象脚状侵蚀部位区。炉缸象脚侵蚀属于高炉冶炼无法避免的正常侵蚀，单点温度的异常上升，跟铁水环流的回流交汇有关。由于碳砖侵蚀只是一个点而不是一个面，所以冷却壁传热的水温差不高，炉壳外温度也不高。推测之后随着侵蚀进一步发展，水温差会变高。

（2）碳砖与冷却壁之间产生缝隙。5#高炉本代炉龄也已在线生产4年多，在大修开炉达产后即进行强化冶炼，冶炼强度一直偏高，炉缸区域曾有过跑煤气情况，随着高炉生产进程，炉缸最外环碳砖和冷却壁之间的填料可能损坏，冷却壁也可能产生热胀，导致两者之间产生孔隙。用手锤检测炉缸炉壳，发现轻轻敲击有中空的声音，也印证了这一判断。

（3）理论计算，根据碳砖的导热性和侵蚀机理进行理论计算，通过一维公式的计算，高温部位碳砖剩余厚度在470mm左右。

综合以上分析，认为铁口下方局部碳砖发生异常侵蚀，必须采取护炉措施，遏制其发展势头，防止由点到面扩散，发生安全事故。

4 采取的措施

4.1 灌浆及强化炉缸冷却

5号高炉在开炉初期曾对跑煤气区域进行过局部灌浆，效果明显。这次发生温度异常升高，也利用2月5日休风机会对高温点区域进行了灌浆处理。针对单点温度升高，经研讨决定在这一区域进行局部强化冷却，目前正在施工。

4.2 堵风口，控制风量

2月5 日，5 号高炉休风堵13#风口，全风风量由2450m3/min 控制至2350m3/min，维持原来的动能不变；采取缩矿批，将矿批由36000kg 缩为35000kg， 富氧量由7000m3/h 缩减至5000m3/h。从2月6 日炉缸侧壁温度缓慢下降，目前稳定在600℃以下。

4.3 采用钛化物护炉

发现铁口下面侧壁温度异常升高以后，5#高炉根据实际在矿料中配加钛块护炉，控制铁中[Ti]0.08%-0.1%。同时适当提高铁中[Si]含量至0.4-0.5%，以保证铁水充足的热量和良好的钛化物转换。

5 处理的效果

2月6日高炉送风时，铁口下面炉缸侧壁温度显示450℃，目前稳定在600℃左右。

6 结语

（1）莱钢5号高炉铁口下方一测温点异常上升，经研讨局部区域存在异常侵蚀，开始添加钛化物护炉，并采取了控制风量的措施；

（2）配加钛块护炉，配合调整高炉操作方针，护炉效果较好；

（3）钛护炉期间，采取堵风口，控制风量、富氧量等综合措施，有效控制了铁口下方炉缸侧壁温度的持续升高。

参考文献：

[1]王筱留主编.高炉生产知识问答[M].北京：冶金工业出版，1993：296.