1 炉缸烧穿的影响

高炉炉缸烧穿是高炉炼铁生产中最为严重的安全生产事故，高炉一旦发生炉缸烧穿事故，大量高温、熔融的液态渣铁会从烧穿部位泻出，而炉缸部位有大量的冷却设备和水，液态渣铁与水接触，将会产生连续不断的“爆炸”，后果难以想象。高炉炉缸烧穿，不仅会造成高炉停产，甚至会终止一代炉役，缩短高炉寿命，被迫进行大修，财产损失巨大，而且还会由于爆炸造成大量人员的伤亡。同时由于难以预测炉缸烧穿的具体时间、部位，或烧穿后处理不及时，造成事故进一步扩大，势必会加重财产的损失、人员的伤亡程度。只有有效的预防高炉炉缸烧穿，延长高炉寿命，提高企业的经济效益，降低高炉炼铁的固定费用，提高劳动生产率，才能真正达到“优质、高效、安全、低碳、环保”的效果。

2 预防措施的研究

研究预防炉缸烧穿的各种技术措施，是一项系统工程。从原料、高炉操作、设备管理、技术管理等方面系统的开展研究，研究如何预防炉缸烧穿的技术措施，延缓炉缸砖衬的侵蚀速度，延长高炉一代炉役寿命，可以有效的预防炉缸烧穿。

炉缸部位砖衬的侵蚀机理是，铁水对炭砖的渗透侵蚀：铁水渗透到炭砖的气孔中，生成Fe_xC一类的脆性物质，造成炭砖热面脆化，理化性能下降；铁水环流的机械冲刷：出铁时，铁水环流冲刷炭砖热面，造成炭砖的磨蚀，特别是渗铁后的炭砖表面，理化性能下降，加之铁水环流的冲刷，这两种破损作用是形成炉缸“象脚状”异常侵蚀的主要原因；铁水对炭砖的侵蚀；碱金属对炭砖的化学侵蚀；热应力对炭砖造成的破坏；CO、H₂0等氧化性气体对炭砖的氧化；熔蚀对炭砖的冲刷和化学侵蚀等都是对炭砖造成侵蚀与损坏的原因。预防炉缸烧穿主要从以下几个方面开展工作：

（1）精料技术。根据进厂物料情况，优化焦化、烧结、球团配料，提高焦炭的反应后的强度，提高入炉综合品位，减少渣量，精料是炉况长期稳定顺行的基础。宣钢高炉入炉综合品位达到了57%左右，部分高炉配加干熄焦，炉料结构为高碱度烧结矿+酸性球团矿+块矿，较为合理。

（2）维持高炉炉况长期稳定顺行，减少甚至杜绝崩悬料的发生。宣钢2号高炉根据原燃料质量情况、操作技术水平以及管理情况，选择合理的高炉操作制度，达到高炉长期稳定顺行，维持高炉内温度场的稳定性，减少应力损坏。下部送风制度是基础，选择合理的风速、鼓风动能，标准风速245m/s以上，鼓风动能高于12000kgm/s，控制合理的回旋区面积、高度，回旋区面积占炉缸截面积的45~50%，使炉缸工作活跃均匀，初始气流分布均匀、稳定、合理，风口工作均匀一致。上部装料制度要稳定气流分布，稳定温度场，提高煤气利用率，确立符合宣钢原料条件的高炉操作制度，重边缘、开中心，大角度、快料速，按照料速控制54±1批选择矿批，煤气中CO2含量长期稳定在20%以上，高炉上部温度分布稳定，没有大起大落。根据原料条件与冶炼铁种的要求控制合理的热制度范围，炉温控制0.25%~0.40%，铁水温度1490~1510℃，在炉役末期，炉缸温度升高时，提高生铁一级品率95%以上。冷却制度根据冶炼强度、炉体情况要有足够的冷却强度，水量使用设计能力的上限。

（3）炉型管理。建立符合原料条件的炉型温度的标杆，并通过生产实践对炉型参数进行合理修正，进一步促进炉况顺行程度的改善，随着炉况顺行时间的延长，对部分炉型参数再次进行修正，如此良性循环，达到了长期稳定顺行。生产中根据炉衬温度、温差、煤气流变化，充分利用矿批、料线、风口面积、风口布局、布料角度等调剂手段对上下部进行调剂，将炉衬温度、煤气流稳定在合理的范围内，保持合理的操作炉型。宣钢高炉没有发生过下部粘接而影响高炉顺行的现象。

（4）有害元素的控制技术。研究有害元素对炉缸砖衬的侵蚀机理和控制范围，研究如何通过高炉操作减轻有害元素对高炉的危害。同时跟踪有害元素变化，并建立有害元素预警制度以及定期排碱制度。宣钢高炉锌负荷低于300g/t(Fe)，碱负荷低于4kg/t(Fe)，有效的减轻了有害元素对炉缸砖衬的侵蚀。

（5）高炉出铁管理。确定合理的铁口角度、深度，确定合理的出铁次数、铁水流速、见渣时间，减轻渣铁环流对炉缸的异常侵蚀。按照铁口区砖衬厚度的1.2~1.5倍确定宣钢高炉铁口深度，出铁速度4.0~5.0t/min，渣铁时间比控制0.8左右，有效的减轻了渣铁环流的侵蚀。

（6）严格管理洗炉剂。在炉缸产生堆积初期，通过操作手段进行处理，尽量不加洗炉剂，否则会加剧对炉缸的侵蚀，并且在炉役末期杜绝使用洗炉剂。

（7）水质管理。根据水质化验，及时加药灭藻，降低水中Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-1离子，控制PH为7.0，防止冷却设备结垢，降低冷却效果。风口漏水后及时休风处理。

（8）炉体维护技术。高炉炉腹以上部位冷却设备损坏要根据损坏情况，能修复水管的要修复水管，否则要安装冷却柱；根据高炉各部位温度情况进行炉体灌浆，铁口区域跑煤气时，除加强铁口维护、铁口区域灌浆外，还要进行铁口区域补缝。

（9）含钛物料的护炉技术。充分认识含钛物料的护炉机理以及局限性，利用钛定向护炉的机理对炉缸薄弱部位进行护炉。生铁中钛含量达到0.080%以上时将会起到护炉作用，宣钢高炉生铁中钛含量在0.120%左右，能有效护炉。

通过与其它高炉同类研究、同类技术的综合比较，宣钢原料条件在同行业中类似的并不多。入炉焦炭品种三种以上，焦炭质量不一严重影响到炉缸的工作状态。入炉料品位相对较低，渣量大；入炉料钛负荷8-10kg/吨铁，虽不及承钢、攀钢高，但仍属于中钛矿冶炼，宣钢2号高炉在相对高的钛负荷下，实现了利用系数2.4，焦比最低360kg/t，燃料比500kg/t的较好指标。因此既要克服外围原料变差后对高炉的影响，又要保证高炉长期稳定顺行，创造高产、优质铁水，保证炉缸全面活跃，炉缸安全工作必须作为一项长抓不懈的技术工作。

宣钢2号高炉炉缸温度监测采用“高炉炉缸炉底内衬烧蚀状况自动化诊断监控与报警系统” 技术，此技术是利用埋设在高炉内衬的专用传感器来检测高炉炉缸炉底内衬立体空间的温度分布，借助于高炉内衬数学模型和专用软件进行信息处理，建立高炉炉底炉缸的内衬烧蚀状况的自动化诊断与报警系统。使用该系统能够预防高炉炉底炉缸发生烧穿事故，延长高炉的寿命，指导高炉安全生产。

3 总结

通过以上措施及技术的应用，有效的减缓了炉缸的侵蚀速度，预防了炉缸烧穿事故的发生，消除了炉缸烧穿引发的设备损坏、人员伤亡,解决了因炉缸烧穿而导致的停炉损失等一系列问题。