高炉风口破损原因及预防

高炉风口破损原因及预防
王喜兵
（酒钢集团翼城钢铁股份有限公司）
摘要高炉风口是高炉送风制度中关键设备，寿命的长短直接影响着高炉的连续强化生产，风口的破损破坏了高炉正常的生产秩序，对高炉的产量、经济技术指标、都有很大的影响。

本文根据多年操作高炉的实践谈谈对风口破损的认识，并提出预防风口破损的几点建议。

关键词风口破损防治煤气流
1 风口破损的原因分析
高炉风口处在高炉下部的要害部位，伸入炉内的外表面在1950℃-2450℃的高温环境下、不仅承受着高温液态渣铁的恶劣侵蚀、而且受到循环区焦炭的撞击及落下焦炭的磨损。

风口破损的原因据国内外风口破损统计，渣铁侵蚀造成的占80-92%，磨损的占3-15%，龟裂破损的占5%以下。

实践表明风口损坏的主要因素是渣铁对风口前端、上端、下端的熔蚀，当其热负荷急剧超过风口承受极限热负荷时就被烧坏；其次是风口内侧及外、上表面磨损和龟裂损坏。

1.1高炉煤气流紊乱
由于炉体本身设备原因或炉腹煤气指数超过正常范围，风量与料柱透气性不适应，料柱透气性变差，高炉内的煤气流分布紊乱，在料柱疏松区容易吹出管道。

从炉顶成像仪可以看出焦炭被吹翻现象，管道方向的炉料得不到充分的预热与还原，大量生料下降到风口时降低了炉缸温度，在风口区形成堆积，影响渣铁渗透，风口下端热负荷将异常升高，超过正常工作下所承受的热流强度值942*103w/m2,风口瞬时即被烧损。

另一方面由于出现管道后，风口循环区缩短，渣皮不稳定频繁脱落致使风口上端磨损加剧。

1.2 送风制度不合理
炉缸是高炉本体的要害部位，是高炉初始煤气的发源地，决定了高炉初始煤气流分布状态。

风口布局不合理，造成炉缸四周工作不匀，容易形成边缘与中心堆积，炉缸有效容积缩小导致渣、铁水面上升，滑尺崩料时高温铁水快速接触风口表面而烧熔风口。

1.3 原燃料条件恶化
无论大高炉与小高炉焦炭质量直接影响高炉的顺行。

主要是焦炭强度与焦炭负荷要匹配在一定范围，随着煤比提高，焦炭负荷加重，焦炭骨架作用显的更为突出。

一旦焦炭质量大幅度下降，到达炉缸的焦末增加，恶化炉缸死焦柱的透气透液性，熔化的渣铁不能顺利下达炉缸底部，将会影响风口的使用寿命。

1.4 有害元素
入炉有害元素对高炉寿命的影响目前得到广大炼铁工作者的认可，有害元素循环富集破坏高炉顺行，尤其是K2O、Na2O、Zn侵蚀炉缸砖衬，导致风口中套上翘，风口小套角度改变将增加风口下沿死区。

1.5 风口长度、斜度及喷煤枪角度不匹配
随着高炉的进一步强化，炼铁工作者认识到活跃炉缸中心的重要性，都采取了加长风口活跃中心，而忽略了边缘气流的发展，导致边缘堆积损坏风口，正常风口长度与炉缸直径的比值小于
0.6%，以达到合理的循环区。

风口斜度一般5度以内，太大喷吹煤粉容易冲刷风口内壁。

1.6 风口质量
风口处于高温的恶劣环境下，要求风口小套含铜纯度要高，纯度低，导热性会降低，使风口承受的热流强度大大降低、耐温、侵蚀能力减弱。

如果风口表面不光滑，粗糙不平，导致受热不均，热应力作用下容易出现龟裂现象。

1.7 风口、风口上端与下端冷却壁漏水
风口、风口上端与下端冷却壁大量漏水后,导致风口区域渣铁堆积,风口上部熔化的渣铁不能渗透到炉缸,堆积区域增大，使渣铁面接触铁水而烧损;另一方面是处理完冷却壁后盲目乐观,风口处堆积没有完全处理或开风口过早致使风口连续烧坏。

2 减少风口破损的措施
2.1 重视高炉煤气流的调整。

根据炉型、原料条件及时调整装料制度，控制局部气流发展，稳定上部煤气流，炉顶各点温度偏差≤50℃。

下部通过调整送风制度，控制炉腹煤气指数，保持合理的风口循环区域，确保冶炼强度与原燃料条件相适应，维持高炉各段渣皮稳定，减少脱落现象，尽量杜绝滑尺崩料，达到炉缸工作均匀活跃。

2.2 严抓原料质量，确保精料入炉。

原料质量要从采购开始，严格按进料标准控制入厂原料有害元素。

分厂要在经济配料的前提下合理搭配用料结构，控制入炉粉末≤2%，使风量与料柱透气性相适应。

2.3 采用结构合理贯流式风口并利用检修机会定期更换风口，降低休风率，确保炉缸工作正常。

提高冷却水量与冷却水压1.0-1.3Mpa，改善水质，确保水速达到8m/s以上，大大改善风口传热效果，形成风口表面保护渣皮，延长风口使用寿命。

2.4 定时巡检风口工作状态，根据喷吹情况调整煤枪长度及角度，杜绝煤粉磨损风口内壁。

2.5 细化高炉操作，稳定热制度与造渣制度，使软熔区域在较窄的范围上下波动，根据有害元素富集量及时排碱，控制碱富集≤0.9kg/t。

2.6对于风口及上下方冷却壁损坏漏水严重时，应堵此风口操作，根据炉缸活跃情况捅开所堵风口，防止连续烧坏。

3 结论
3.1 风口损坏存在着诸多客观与主观因素。

随着风口结构、质量的不断提高，风口质量目前已经不是风口破损的主要原因，高炉操作制度不合理与操作方式不当是当前导致风口大量破损的主要原因。

3.2 在同等原料、设备、操作条件下，提高水压依旧是延长高炉风口寿命的重要措施。

4参考文献
[1] 李马可，日本长寿风口的研究；炼铁；1986（6）：77-78
[2] 邓炳炀，宝钢高炉风口长寿命原因的探讨［j］；上海金属；1989.3。