浅谈高炉失常主要原因

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高炉炼铁工作者在自己工作高炉的冶炼条件下（原燃料性能和供应水平；设备技术装备和检测手段；炼铁后续工序的生产状况及对铁水的需求等），应用自身的技能使高炉稳定顺行是对自己的起码要求，也是高炉工作者的责任，在当今的形势下，只有高炉顺行才能实现低碳，低成本，高效益的生产。

由于高炉炼铁的复杂性和“黑箱”效应，更因为冶炼条件的变化，特别是原燃料质量的变化，设备事故的出现，以及后续工序事故造成铁水供应失衡，以及操作者本事的失误等造成炉况波动继而失常，处理不及时或不当又转为事故。因此正常和失常是高炉炼铁操作者日常处理炉况的重要工作，这样正确识别“正常”与“失常”就显得十分重要。

应该指出，顺行的特征是随着冶炼条件，炉子大小，操作者的技术水平等，而有变化的，但基本特征是保留的。

在上述炉况失常演变过程中，已涉及一些造成炉况失常的原因，现归纳如下：

1.原燃料质量变化

焦炭性能变差及在炉内劣化是造成失常的主要原因之一，焦炭在高炉内的骨架作用是没有任何其他原燃料所能替代的，特别是软熔带及滴落带内的骨架作用，正因为如此，对炉容大小不同的高炉有着相对应的要求，主要是Ｍ40，Ｍ10，CRI和CSR四个指标，焦炭在高炉内的劣化是有以下几个因素造成的：

a.热应力破坏：焦炭导热性差，焦炭块表面和中心温差小则100-150°Ｃ，大到250°Ｃ造成的热应力大于焦炭强度，焦炭沿出炉时的＞500μ的裂隙破碎产生粉末；

b.碳素溶解损失反应ＣO2＋Ｃ—>2CO降低焦炭强度，使焦炭成蜂窝状，经摩擦成粉末，而炉料中的K2O，Zn，ZnO，还原出来的新生态FeO，Fe都是溶损反应的催化剂，这是焦炭劣化的主要原因；

c.铁水和炉渣的溶蚀，碳不饱和的金属铁与焦炭接触溶解碳（渗铁），含FeO，MnO，P2O5等炉渣与焦炭中碳的还原反应均造成对焦炭的溶蚀而降低焦炭的强度O；

d.摩擦粉碎，下降过程中不同运动速度的焦炭块与焦炭块和烧结矿，球团矿或天然块矿之间的摩擦，焦炭块与炉墙的摩擦，特别是炉缸燃烧带内高炉转动的焦炭与相对静止的死料柱的焦炭之间的摩擦使焦炭破碎形成大量的5ｍｍ的碎焦粉存在于燃烧带周边。Ｍ40是显示焦炭抗碎强度，Ｍ10是显示焦炭耐磨强度，CRI是焦炭与CO2反应难易程度的指标，CRI数值越大，焦炭在炉内与CO2反应能力越大，焦炭溶损率越高。CSR是反映焦炭高温强度的指标，它的数值越高说明焦炭高温下强度越好，产生粉末的量就越少。

2.含Fe炉料质量变化

含Fe炉料质量变差使造成炉况波动的另一个重要原因，特别是烧结矿质量波动造成炉况波动是最常见的案例。烧结矿质量波动主要表现在：化学成分波动，粒度组成波动，以冶金工艺性能波动。

（1）化学成分波动表现在TFe波动超过1％；FeO波动超过1％；烧结矿碱度波动超过0.1％。前两者波动造成还原剂消耗变化，更重要的是还原消耗热能波动，引起炉子热状态波动处理不及时或处理不当造成炉况失常。烧结矿碱度波动造成炉渣制度混乱。严重时引起软熔带内软熔层增加，使这个带内∆P/H急剧上升，即使软溶滴落，也因渣的粘度变坏；在滴落带内的滞留率增加，使上升煤气通过的通道（εC-ht）缩小而义升高，严重时引起亚液泛现象，出现炉况失常。

引起烧结矿品位波动是烧结料配矿前未很好混匀，配料时矿种乱和称量失误等。

造成FeO波动是配碳量变动及烧结工艺参数控制不当，而烧结矿碱度波动是采购的溶剂质量差，特别是生石灰质量更是碱度波动的主要原因。

3.追求高产量，维持高冶炼强度

长期以来，我国炼铁是追求高冶炼强度已达到高产，这在国民经济高速发展，对钢铁产品有很大需求时，无疑是可以理解的，也为很多企业创造了利润，但是在当今国民经济进入调整转型，市场需求减少，还继续盲目追求高冶炼强度和高产量就达不到低碳和高炉稳定顺行的目的。尤其一些企业听信低价劣质矿可以降成本的片面说法，在高冶强下，炉况频繁失常。

高冶炼强度生产是要有条件的，首先要有很好的精料作为基础，其次是要精心操作，采取一切可以降低炉腹煤气量的措施：富氧，高顶压等维持高炉顺行。因为长期在极限炉腹煤气量下生产，一旦原燃料质量波动，肯定要出现失常，人们往往存在侥幸心理，压差升高不作调整，认为挺一下就过去，甚至认为采用“顶烧”办法可解决因下料过快，炉缸热量不足而有涌渣出现的问题，后果就不是管道就是悬料。

4.不重视“脉冲”式炉况的处理

生产中因原燃料条件变化而操作者并没有发现，炉况就经常出现由塌料，小崩料，有时稍加调剂就过去了，有时不调剂也“自动”过去了，这种“脉冲”式的炉况就习以为常，但是往往这种炉况逐渐发展成管道行程或悬料，由于反复出现小崩料，炉料分布混乱，引起煤气流分布失常而发展成恶性管道。

5.不重视炉型管理

生产中不重视或忽视合理操作炉型的管理，由于气齡布不合理或炉料粉末过多。软化性能特别是升华和挥发性物质过量（例如K2O，Na2O，Zn，ZnO等）造成炉墙局部结厚，甚至生成炉瘤，又不及时处理，极易也成炉况不顺，在某个方向上或局部吹出管道甚至造成悬料等。

6.炉前操作不正常

炉前偶作不正常而影响炉内，造成炉况不顺，甚至出现管道或悬料是炉况失常的一个原因：铁口维护不好，主沟跑铁，撇渣器跑铁，摆动流嘴失灵等造成不能按时出铁出渣，炉内被风量被憋，风压上升，波动……，造成炉况失常悬料频繁。

7.设备故障

外部原因造成高炉炉况失常的主要方面是设备故障，由于设备故障，例如设备的功能失常，零部件损坏等，高炉被迫慢风生产，尽快休风处理。有的是紧急无计划休风，它们都会影响冶炼过程失常是常有的事。特别装料设备故障，无法向高炉供料，造成高炉低料线，慢风操作。送风系统故障无法向高炉送风造成无计划紧急，休风炉内煤气流分布紊流，热制度被破坏，常由失常发展为严重事故，炉缸堆积，炉缸大凉，甚至冻结。

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