高炉炉顶装操作实践

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1、高炉炉体温度监控操作实践王子金，张勇，刘元意（莱芜钢铁股份有限公司炼铁厂，山东莱芜271104）摘　要：为保持高炉合理的操作炉型，采取监测炉身下部、炉腰部位以及对其余各部位进行全面检测的方法，找出了120m3高炉各层适宜的温度控制范围及纵向温度变化规律，通过分析测温数据，判断炉况，及时调剂，避免了炉况失常。关键词：高炉；冶炼强度；炉体测温；监控中图分类号：TF543　　文献标识码：　　文章编号：1004-4620（2005）03-0060-02　　近年来，随着莱芜钢铁股份有限公司（简称莱钢）炼铁精料方针的贯彻执行和各种强化冶炼手段的逐步完善，4座

2、120m3高炉冶炼强度由1998年的1.5t/m3.d提高到2.08t/m3.d左右，但1#～3#高炉普遍存在炉壳烧红和冷却壁损坏等现象。因此高炉长寿，对炉壳及冷却壁的维护显得尤为重要。对炉壳表面进行测温分析，能有效推测炉内边缘热流强度的高低，与其他参数结合，可为高炉操作提供主导性意见，有效预防高炉结厚和结瘤事故，为高炉保持合理操作炉型和稳产高产奠定基础。1炉体测温的系统监控　　由于莱钢4座120m3高炉采用汽化冷却方式，冷却强度难以适应较高的冶炼强度，特别是高炉中部造渣带位置，更是炉体维护的关键部位。通过较长时间的系统分析，逐渐摸索出一套行之有

3、效的监测分析过程。探索过程大体可分为两个阶段：　　（1）单纯监测炉身下部、炉腰部位阶段。由于造渣带是高炉受侵蚀最严重的部位，也是高炉操作最敏感的区域，任何操作制度发生变化都会影响造渣带的位置或厚度。因此，在炉身下部、炉腰两层圆周各设8个测温点，并建立两层圆周温度分布变化图和各点温度波动折线图。根据温度变化推测炉内边缘热流强度的高低和渣皮厚度，为高炉操作制度的调整提供依据，以达到合理的煤气流分布及保持合理操作炉型的目的，从而系统掌握高炉的细微变化，保证高炉的长期稳定顺行。　　（2）全方位监控和全数据分析阶段。为进一步探索高炉在一定冶炼强度下，炉体上

4、下各层温度分布情况和煤气流变化情况，分别在炉身的上部、中部、下部及炉腰和炉腹共设40个监测点进行全面测控，并建立各点的折线变化和各层圆周温度分布档案，逐步摸索出在现有冶炼条件下，120m3高炉各层适宜的温度控制范围及高炉纵向温度变化规律（见表1、图1）。根据每点的温度变化和圆周温度分布，综合判断炉内煤气流的变化情况，并以此判断高炉送风制度和装料制度的合理性。从各层采集温度场的数据，按温度变化→渣皮厚薄（炉内截面积大小）→煤气流速变化这一顺序进行理论推测，保证高炉操作宏观调控的合理性，收到了很好的效果。表1 高炉各部位适宜温度范围℃炉身上部炉身中部

5、炉身下部炉腰部炉腹上部150～160140～150110～120120～130140～150炉身上部炉身中部炉身下部炉腰炉腹上部100120140160温度/℃图1高炉各部位适宜温度分布2根据监测数据分析和调剂炉况　　在炉况顺行的条件下，随着边缘负荷的加重，高炉各层温度普遍下降，造渣带部位炉壳温度下降更为明显。为此，分析了边缘煤气流较旺盛、煤气流分布合理稳定、边缘煤气流不足、造渣带结厚以及高炉上部结厚时所对应的高炉各部位温度变化情况（见表2），其中，“↑”表示该部位温度升高，“↓”表示该部位温度下降，“—”表示温度处于正常范围。表2 气流变化对应

6、高炉各部位温度变化情况气流变化炉身中上部位炉身下部炉腰部炉腹上部边缘煤气流旺盛↑↑↑边缘中心气流合适———边缘煤气流不足（尚顺时）↓↓↓造渣带结厚↑↑↑高炉上部结厚↓↓↓　　当炉况顺行，边缘煤气流旺盛时，应及时增加正装比例或适当降低料线，以减缓煤气流对炉墙的侵蚀和冲刷，保护炉体冷却设备，并取得较好的经济指标。当高炉上下部炉壳温度普遍降至适宜温度下限或更低时，说明高炉边缘煤气流减弱，炉内粘接力大于侵蚀力，高炉表现为风压高风量小，压差逐渐升高，应及时采取上部疏松边缘的装料制度，以保证炉况顺行稳定。高炉上部结厚或造渣带结厚时，炉况处于失常状态，应及时分

7、析结厚原因。　　2000年4月，1#高炉因造渣带结厚导致压差升高，高炉出现崩坐料。从各层炉壳测温情况分析，炉腰东南部位温度比原来下降95℃，而该方向上部温度却比圆周其它点高15℃。分析认为，随着造渣带的结厚，炉腰截面积缩小，若保持冶炼强度不变，则煤气流速明显增加，受自然炉型的影响，上部边缘煤气流相对发展，甚至出现边缘管道（上代2#120m3高炉曾出现过）。为此，将东南部7#风口长度由260mm调整为240mm，为尽快恢复炉况奠定了基础。　　2000年8月，1#高炉由于冷却壁向炉内渗水未及时发现，高炉风口圆周工作不均。利用检修机会，检查送风系统没有

8、发现异常，到炉顶检查发现大钟关闭时西南先关，东北后关，即大钟关闭时有两个声音，于是确认为炉顶布料不均所致。但从炉身中部和炉身上部的测温情