李新胜  席光强  孙强

（临沂江鑫钢铁有限公司，山东 临沂276000）

摘要：本文对临沂江鑫钢铁3#高炉炉底温度升高护炉实践进行了总结。结合高炉生产实际，采取了提高钛负荷、加强铁口维护、调整操作参数等一系列综合护炉措施，炉底温度逐步下降，解除了安全警报，达到了安全生产。同时由于各种护炉措施的力度掌握较好，在护炉过程中，高炉技术经济指标未受到明显影响，并在炉底温度下降至430℃以下后，迅速转入逐步强化冶炼。

关键词：高炉；炉底温度；护炉；高效

1 高炉基本概况

    江鑫钢铁 3号高炉，有效容积1080m³，设20个风口，2个铁口，炉喉直径6000mm，炉缸直径7600mm，上料系统采用斜桥主卷扬提升－料车装卸料形式，双轨交替上料；炉顶采用PW串罐无料钟炉顶设备；炉体采用全冷却壁软水密闭循环系统，炉腹、炉腰及炉身下部采用4段铜冷却壁；炉缸耐材采用国产（2层超微+2层微孔）大块碳砖和2层陶瓷垫的结构；出铁场为南北双矩形，平坦化结构；采用水冲渣处理设施；三座改进型顶燃式热风炉；采用全干法煤气除尘并设“TRT”发电装置。

2 高炉运行状态

2.1 高炉顺行状况

3#高炉于2012年11月10日开炉，实现一次投产成功，投产后，顺行状态良好，冶炼强度逐步提高，但自投产至2016年因各方面原先各项指标偏低。2016年底至今，高炉稳定顺行，各项经济、技术指标逐渐提高，单位炉容产铁8465.38t/m³，预计按计划到2021年10月停产，将达长寿高炉标准（2015年环保限产停炉，3#炉3月停炉，2015年8月份开炉生产。高炉自投产至今，无大中修）。3#高炉2013-2020年生产指标见表1。 

2.2 高炉炉底温度升高情况

    自2020年2月11日起，炉底3层温度整体呈上升趋势，其中103-2a点温度较高，3月5日上升至487℃，炉底碳素捣料层温度由2月10日的102℃逐步上升，至3月5日上升至135℃。为保证炉缸安全，延长高炉一袋炉役，于2020年4月1日开始加钛球护炉，4月、5月份采取强制性护炉，维持生铁[Ti]含量0.14%以上，6月份维持生铁[Ti]含量0.12%左右，炉底温度稳定在390℃左右，4月下旬取得一定护炉效果后，逐步进行强化冶炼。炉底3层温度变化趋势见图一，侧壁TE108层温度变化趋势见图二。备注：103-2a(4a、6a、8a)点热电偶插入深度2965mm，8a点热电偶开炉不久就损坏。

图1  炉底103层温度变化趋势图

图2 炉缸侧壁温度变化趋势图

2.3 炉底温度升高的原因分析

   （1）铁水环流。铁水环流加剧铁水对炭砖渗透和冲刷，造成炭砖出现分步性和阶段性分层和粉化后剥离，此时，会造成对应部位检测点温度跳跃式波动。

   （2）化学氧化侵蚀。碱金属和锌均能渗透到炭砖微隙内部发生化学反应，造成炭砖体积膨胀，引起炭砖粉化。

   （3）产量波动引起炉内死焦柱形状变化，砖衬热面结构，砖衬内部结构受炉温变化引起结构变形改变有关。

   （4）3#高炉自2012年11月10日开炉以来持续高强度冶炼已达7年零4个月，在同类型高炉属于长寿高炉，加之2015年环保停产，3月份、10月份停开炉两次，对炉缸、炉底耐材损伤较大，降低耐材使用寿命。

3 护炉措施

3.1 提高冷却强度，增加炉底冷却水流量

    2月23日炉底冷却水全开，水量由170m³/h，加至240m³/h左右，加大炉底冷却水量后，炉底温度有所下降。

3.2 适当降低冶炼强度

    自2月11日采取限产措施，富氧量由12000m³/h降至3000m³/h，风量由3050m³/min降至2900m³/min，同时炉内采取进一步降低顶压使用水平，降低冶炼强度的措施。

3.3 调整高炉操作参数

    生铁[Si]由 0.25%-0.40%提高至 0.35%-0.50%，促进钛还原，炉渣碱度提高至1.20倍-1.25 倍，生铁含硫低于0.03%，严禁低炉温高硫，利于形成石墨碳保护层。

3#高炉生铁[Si]和生铁[Ti]含量见图三。

图3 生铁[Si]、[Ti]含量趋势图

3.4 提高钛负荷，强化护炉

    利用 TiO ₂ 还原生成[Ti]后，形成 [TiC]、[TiN] 以及固溶体 Ti(C，N)，在冷却强度大的部位沉积，即侵蚀较严重的部位，形成保护层，达到护炉的目的。2020年4月1日配加钛球250kg/批，7日增加至300kg/批，提高钛负荷至8kg/t(Fe)。生铁中[Ti]含量由原来的0.06%提高到0.12%以上，[Ti]含量持续高达0.162%，取得了良好的效果。

3.5加强铁口维护

    铁口深度控制在 2.3 米至 2.5 米，严禁潮铁口出铁，严禁闷炮操作，减少烧铁口次数，保持全风高压堵口率，加强铁口维护，维护铁口泥包完整。提高钛负荷后，及时打开铁口，避免铁前憋风，破坏高炉顺行，避免崩料、悬料。

4 高效护炉效果

此次护炉从配加钛球至炉底TE103-2a温度低于400℃，历时 56 天，时间短，效果良好，护炉期间、后期技术经济指标良好。同时没有因钛护炉造成炉缸堆积，不增加高炉操作难度，不影响后续高炉技术经济指标的改善。也符合首钢等高炉停炉后的解剖实际测量侵蚀规律：即：

第一，越是侵蚀严重的地方，沉积越厚，即最需要的地方，补的最多；

    第二，越是冷却强度大的地方，沉积的越厚，这地方一般也是距冷却壁最近的地方，温度最低，钛化物最容易析出。

5   结语

    （1）由于处于炉役末期，在炉缸炭砖温度升高阶段就引起足够重视，分析出主要原因，及时采取一定的护炉措施，此次江鑫钢铁3#高炉护炉，是在炉底炭砖温度上升阶段没有超过警戒值，就采取护炉措施的。

    （2）在炉缸受到侵蚀时，采用含钛炉料护炉是一种重要的措施。利用含钛炉料护炉是一个长期和不断调整的过程，要根据高炉实际情况及时调整钛负荷，以利于高炉技术指标的优化。

   （3） 由于江鑫钢铁3#高炉处于炉役后期，要树立长期护炉观念，维持一定的钛负荷水平，加强铁口维护，改善原燃料条件，提高焦炭热强度，降低有害元素含量，达到高炉长寿与改善技术经济指标的统一，做到长寿与强化的统一。

    （4）高炉中后期必须想办法提高其冷却强度。

参考文献

[1]  刘云彩. 预防高炉炉缸烧穿， 中国冶金. 2013，6.

[2]  夏万顺等.邯宝1号高炉炉缸侧壁温度升高的治理，炼铁，2016，4.

[3]  李连仲.首钢四号高炉炉缸烧穿修复和生产，1985年(内部资料)

[4]  汤清华，炉缸炉底烧穿事故，载：高炉失常与事故处理 张寿荣主编

[5]  张福明等. 现代高炉长寿技术，北京：冶金工业出版社，2012年.

[6]  张寿荣，于仲杰等编著.高炉失常与事故处理[M].北京：冶金工业出版社,2012.

[7]  郑艾军，庞江等，宣钢 1 # 高炉高效综合护炉技术措施