济钢高炉大面积应用铸钢冷却壁的炉内操作

　　3年8月济钢高炉大面积应用铸钢冷却壁的炉内操作张国营徐杰李传辉周敬钺余志彦（济南钢铁集团总公司）1铸钢冷却壁的应用情况为了进一步探索高炉长寿的新途径，济钢与钢铁研究总院合作，开发了铸钢冷却壁技术。目前济钢**炼铁厂6座350m3高炉都安装了铸钢冷却壁，安装部位主要集中在热负荷较高、冷却壁容易破损的炉腹、炉腰及炉身下部，共290块（见表1），成为中型高炉大面积应用铸钢冷却壁的首家企业。4号高炉于2001年2月份利用中修机会，将炉体破损比较严重的46段球墨铸铁冷却壁（炉腹到炉身下部）全部更换为铸钢冷却壁，数量达到84块，占全炉冷却壁数量的43%.下面着重以4号高炉为例介绍高炉大面积应用铸钢冷却壁后的炉内操作规律。

　　表1济钢**炼铁厂离炉应用铸钢冷却壁情况炉号块数安装部位安装方式投产日期46段（炉腹到炉身下部）每段〗4块46段（炉腹到炉身下部）每段4块45段（炉腹到炉腰）铸钢与铸铁冷却壁间隔布置46段（炉腹到炉身下部）整段采用45段（炉腹到炉腰〉整段采用45段（炉腹到炉腰）整段采用2大面积应用铸钢冷却壁的炉内搡作要点济钢**炼铁厂4号高炉应用铸钢冷却壁数量之多、位置之集中在国内同类型高炉中是少见的，其安装位置正好位于炉体热负荷较高、软熔带形成的敏感区域。由此导致了高炉炉内操作与传统操作思路发生了一些变化。

　　2.1煤气流分布的控制由于对铸钢冷却壁的性能认识不足，4号高炉中修开炉过程中忽视了对冷却强度的控制，导致风口部位以上结厚，炉况顺行指数严重下降，篼炉生产一度十分被动。当逐渐认识到是由于铸钢冷却壁导热能力较强。从而造成炉墙的频繁粘结后，对操作制度进行了调整。上部调剂方面，采用了wCC+COOC 4，w=l2）的装料制度，以保持一定的边缘煤气流；下部调剂方面，缩短风C长度（由260mm缩短至230240mm），扩大风口直径（由开炉初期的105mm扩大到107mm），以解决风口以上部位的炉墙粘结问题。但实践证明，这种调节并不成功，主要表现为：容易出现边缘煤气流，炉顶煤气爆震频繁，高炉不接受风量，尤其是炉温上行时炉况极难控制，高炉顺行程度较差。随后又将上部装料制度调整为全正装OOCC，以抑制边缘煤气流，高炉顺行程度有所好转，但不久风口上部又出现结厚征兆，个别风口甚至不能喷煤，炉况顺行程度仍然不高。这些现象均表明，靠疏松边缘煤气流或抑制边缘煤气流均不能解决问题。经过较长一段时间的摸索，在上部调剂方面采用了OOOI+CC的正分装。这种装料制度由于焦层的存在，有效地稳定了上部煤气流，同时解决了风口以上部位结厚的难题。三种不同又不至于将边缘煤气流抑制得过死，很好地装料制度下的煤气流分布如所示。

　　2.2炉缸工作状态的控制良好的炉缸工作状态和宽阔的炉缸工作空间是炉况稳定顺行的基础，大面积应用铸钢冷却壁后更应该注意炉缸工作状态的控制，一旦炉缸堆积得不到及时处理，很容易导致炉腹部位产生粘结，造成炉况失常。

　　稳定炉温。调整炉温控制范围，由原来的030%045%调整为035%0.50%，严禁做低炉温；提高炉渣碱度，由原来的1.181.19调整为1.201.21，以提高渣铁物理温度，一旦铁水物理温度低于1370C，立即采取有效措施进行调整。为减少因炉温波动而带来的软熔带根部位置的变化，高炉车间将炉温稳定指数作为考核四班工长的主要依据。

　　密切关注风口状况的变化。一方面关注风口热状态，出现风口表现与炉温（渣铁温度）不相符时应立即采取措施。根据4号高炉生产实践，大多数情况是风口显暗的几率较多，一般采取提高炉温和富氧率的措施。另一方面关注风口动态，采取适当加长风口长度，缩小风口直径的办法以提高鼓风动能，使回旋区尽量向炉缸中心渗透，保持炉缸活跃。

　　保持良好的渣铁排放状态。良好的渣铁排放状态是保持宽阔的炉缸工作空间的有效手段。4号高炉为保持良好的渣铁排放状态，除了监控炉前指标外，着重在管理上采取措施：以班产量的高低作为考核整个大班（含值班室、炉前、上料、水煤四个岗位）的依据，班产量完成作业计划的按比例重奖，否则重罚。这一管理措施实施后，基本上杜绝了渣铁排放不净的现象。

　　2.3操作炉型的控制操作炉型的控制来源于对炉墙各测温点温度的控制。为了对铸钢冷却壁进行有效监控，在炉身下部位置安装了4支热电偶。在生产实践中，4号高炉摸索出了炉身下部温度的基本温度和警戒温度（见表2）。

　　表2基本通度和戒滠度的控制。C项目1点2点3点4点基本温度瞀戒温度炉身下部温度接近警戒温度时一般采取减少喷煤量、提高焦比的措施，但不疏松边缘；低于警戒温度时及时发展边缘，同时采取提高炉温、大幅度减少喷煤量等措施。

　　2.4冷却强度的控制4号高炉中修前炉体破损严重，冷却壁损坏较多且支梁式水箱以上的砖衬出现部分脱落，为此操作上采取抑制边缘煤气流的措施，煤气曲线C02含量边缘与中心的差值长期保持在8%10%，冷却强度保持*大并辅以炉外喷水冷却。中修期间将破损严重的46段冷却壁全部更换为铸钢冷却壁，同时支梁式水箱以上全部重新砌砖。中修开炉时由于没有应用铸钢冷却壁的炉内操作经验，对其冷却强度大的特性没有引起足够重视，操作上仍然沿用中修前的抑制边缘煤气流的操作思路，结果炉腹、炉腰部位出现粘结，导致炉况失常。被迫采用倒装洗炉，但效果不是十分理想。在反复处理炉墙阶段性结厚的过程中，篼炉技术人员逐渐认识到铸钢冷却壁冷却强度大的特性，相应采取了降低冷却强度的办法，逐步使炉况得以恢复。

　　在炉况转顺后的日常操作中仍然将冷却强度的控制作为操作中的一项重要控制内容。正常生产时保持水流量*大，控制进出水温差在34C；长期休风（休风时间>4h）以及紧急情况下的无计划休风，均采取降低水量的措施来控制冷却强度。

　　3大面积应用铸钢冷却壁后生产指标变化经过1年的生产实践，4号高炉初步掌握了大面积应用铸钢冷却壁后的炉内操作规律，炉况逐渐转好，利用系数不断提高（如所示）。

　　4建议高炉采取铸钢冷却壁和铸铁冷却壁相结合的冷却方式时，应对铸钢冷却壁区域实施单独分段供水冷却。1号高炉处理炉况期间，采取了控制软水流量以降低冷却强度的办法。降低冷却强度以后，在同样的软水流量条件下，由于铸钢冷却壁的冷却能力优于球墨铸铁冷却壁，因此对铸钢冷却壁影响不大，但铸铁冷却壁的使用寿命却受到了负面影响。这样，既要降低冷却强度以处理炉况12又要兼顾两种不同材质冷却壁不被损坏，给篼炉操作带来了很大的难度。为避免上述类似情况的发生，建议对铸钢冷却壁区域实施单独分段供水冷却。

　　对冷却水管的改造。当前钢冷却壁分为机加工型冷却壁和铸造型冷却壁，济钢高炉采用的是后一种。铸人冷却壁的水管的拐弯处是直角而不是圆角，随着炉役期的延长，一旦出现支管破损，拐弯处的直角不利于实施穿管技术建议将拐弯处的直角改为圆角。

　　5结语济钢4号高炉的应用实践表明。铸钢冷却壁具有良好的冷却性能。在近一年的生产过程中，尽管冶炼强化程度逐渐提篼，但安装在炉腹至炉身下部的铸钢冷却壁并没有出现破损。随着原燃料条件的不断改善和高炉操作技术的不断进步，高炉强化冶炼的水平将会进一步提高，对冷却壁冷却性能的要求也会越来越高，相信铸钢冷却壁的应用前景会十分广阔。

　　铸钢冷却壁应用于炉体热流强度较大部位有利于高炉长寿，只要在操作h采取相应的操作制度，高炉能够取得较好的技术经济指标。

　　高炉采用铸钢冷却壁和铸铁冷却壁相结合的冷却方式时，建议对应用铸钢冷却壁的区域实施单独分段供水冷却。