安钢6号高炉炉底温度急剧上升的处理

摘要通过对安钢6号高炉炉底温度急剧上升的分析，找出主要原因：风口大量漏水，萤石频繁洗炉和硫磺控制偏高，炉底局部砌筑质量不高。相应采取了加强炉底冷却及维护，调整高炉操作方针，炉底灌浆措施,取得了较好效果。

关键词炉底温度上升处理

1 引言

安钢6号高炉有效容积380m3，采用自焙炭块和复合棕刚玉砖砌筑的陶瓷杯综合水冷炉底。高炉炉底温度要求控制在450℃以下。1999年元月22日高炉开炉投产后，不断进行强化冶炼，截止到2003年7月底，平均利用系数达到3.20t/ m3·d以上，最高月利用系数为3.74t/ m3·d，但炉底温度一直在正常范围之内。2003年8月1日至8月19日，炉底温度从430℃急剧上升至513℃，严重影响了高炉的正常生产，经过采取一系列处理措施以后，取得了较好效果。现将此次处理的有关情况介绍如下。

2 陶瓷杯结构简介

2.1砌筑材料

如图1所示，炉底在找平的基础上砌筑四层自焙碳块，厚度为347×4=1388mm，碳块上立砌复合棕刚玉砖两层，厚度为347×2=694mm。炉缸外环为自焙碳块，内环为棕刚玉砖。棕刚玉砌体表面还有一层粘土保护砖(图中未画出)。自焙碳块与棕刚玉砌体之间，用刚玉捣料填实。自焙碳块、炉底与炉缸冷却壁之间用低温稀缝糊或粗缝糊填实。铁口采用组合砖砌筑。

2.2冷却方式

设有20根直径D45mm水冷管间隔布置，炉底采用工业水冷却，冷却水压力最高可达0.3Mpa，可用阀门灵活调节水压和水量来控制冷却强度，以便在高炉生产后期减缓炉衬的侵蚀。炉底、炉缸使用三层光面冷却壁。

2.3温度检测点

安钢6号高炉炉底温度热电偶位于5#风口下部，且插入炉体中心，插入端向下面距离炉底水冷管50mm。炉基2根热电偶分别位于8#风口左右两侧，这两根热电偶也插入了炉体中心。在炉底自下而上一、二层自焙碳块之间沿圆周均匀布置7根未插入炉体中心的炉底一层热电偶，往上四层自焙碳块和棕刚玉砌体之间也同样沿圆周均匀布置7根炉底二层热电偶。此外，就在炉底一、二层检测平面上还各布置了1根热电偶（检测编号为8点），插入了炉体中心。为了便于分析问题，我们在这些较多的温度检测点中选择炉底一、二层检测平面上检测１、４、８点为例来说明，其位置分布示意图见图２。

检测8点检测1点6#

12#

1#

2#

3#

3原因分析

3.1重新校对各检测点温度

由于炉底温度上升较快，截至8月15日白班，已上至493℃，经仪表校对确认后，实际炉底温度在473℃。炉基、炉底（炉底一、二层检测平面1、4、8温度变化图见图３）及炉缸各层温度均有不同的程度的上升，局部温度上升较快，但炉基（炉基1、2点温度变化见图４）和大部分温度均在允许范围之内。

因此，初步断定：炉底温度急剧上升因炉底侵蚀严重而引起的可能性较小，可能是某些其它因素发生所致。于是，研究决定此时暂且不用矾钛矿护炉。

3.2风口大量漏水

8月2日夜班1：02分发现5#风口烧漏，风压由190kPa减至150kPa，1:25分～2:40分休风更换，由于漏水较多，高炉休风时间较长，大量的漏水可能在炉内分解，为炉底自焙炭块提供了氧化氛围，这是造成炉底温度急剧上升的因素之一。

3.3频繁洗炉和硫磺控制偏高

进入2003年，原燃料供应不足，条件变差，尤其是焦炭质量下降幅度大，炉况顺行不好。高炉塌滑料、坐料较多，致使炉缸堆积，被迫使用萤石多次洗炉。在此期间，硫磺控制偏高，对炉底温度上升造成一定影响。

3.4炉底局部砌筑质量不高

安钢6号高炉始建于1998年，1999年元月22日开炉，炉底为长寿炉底设计，自焙碳块--陶瓷杯复合炉衬的优点在于：低导热的陶瓷内衬起保温作用，减少炉缸热损失，而高导热的自焙碳块将炉衬中的热量通过冷却壁和炉底水冷管带走，增强冷却效果，从而减缓炉衬的侵蚀[1]。此次炉底温度急剧上升之后，2003年8月20日再次检查炉底，发现炉底钢壳局部温度偏高，用重器敲击，有中空现象。于是，推测在砌炉过程中，局部捣料与炉墙之间可能存在缝隙。经过综合分析判断，怀疑是已经串煤气引起炉底温度急剧上升。

4采取的措施

4.1.1加强炉底维护

（1）配管工严格检查炉底及炉缸各层冷却壁水温差，严禁控制冷却水压和水量。

（2）炉前适当减小铁口角度出铁。8月17日白班铁口角度由13度减为10度，18日又由10度减为8度。

（3）各班工长按时记录炉底、炉缸各检测点温度，每四小时一次在绘图纸上描点、连线，测绘各点温度发展趋势。

4.1.2加大冷却强度

为进一步提高冷却强度，8月19日、20日把一层冷却壁8#、9#、10#、11#、13#由双联改为单联，并在炉底局部进行外部喷水冷却。

4.2调整高炉操作方针

由于炉底温度急剧上升，8月17日已达507℃。经研究决定，8月17日白班开始适当调整高炉操作方针。

调整前的操作方针是：（1）风压190～200 kPa；

（2）炉温[Si] 0.50%～0.70%；

（3）硫磺[S] 0.35％～0.45%；

（4）氧量≥1000m3/h；

（5）顶压≤85 kPa；

（6）碱度按中下限控制。

调整后的操作方针是：（1）风压170～180kPa；

（2）炉温[Si] 0.60％～0.80%；

（3）硫磺[S]≤0.030%；

（4）氧量控制在800m3/h以下或停止富氧；

（5）顶压≤70 kPa ；

（6）炉渣碱度适当按中限控制。

同时强调，一定要确保安全生产，杜绝突发性事故。必要时可以马上果断采取措施，然后再向厂部汇报情况。

4.3炉底灌浆

采取以上措施后，炉底温度急剧上升趋势得以缓解，数日后开始有所下降，21日降至493℃。这进一步印证了前期的分析判断方向是正确的。于是研究决定此时还不加钒钛矿护炉。接着，8月22日8:00～20:25高炉休风进行炉底灌浆。这次灌浆使用碳素无水压入泥浆，其具体理化性能见表1。打浆孔在冷却壁与冷却壁之间共开18个，在一层冷却壁之间与一、二层冷却壁之间7个，二、三层冷却壁之间10个，五层1个（炉腹此处跑煤气）。同时，要求灌浆尽量将泥浆灌至炉墙与自焙炭块之间。20:25分高炉顺利送风，8月23日夜班加风压至190 kPa。此后炉底温度又有所下降,高炉开始逐渐恢复正常生产。8月2日至9月30日炉底温度具体变化情况见图５。

表1 碳素无水压入泥浆理化性能

水份≤% 1.0

固化时间h 36~48

固化温度℃70~80

挤压缝试验≤mm 1.0