高爐技術人員分析、討論材料之
單位：首秦公司煉鐵部
作者：煉鐵技術質量室
日期：二〇一一年十月十一日
目錄1 前言 2
2 爐體溫度的分析 3
2.1 爐底中心點溫度分析 4
2.2 爐基爐底溫度分析 6
2.3 1段爐襯溫度分析 8
2.4 2段爐襯溫度分析 11
2.5 3段爐襯溫度分析 13
2.6 4段爐襯溫度分析 15
2.7 7段爐襯溫度分析 18
2.8 8段爐襯溫度分析 20
2.9 6、7、8段冷卻壁溫度分析 22
2.10 9段爐襯、冷卻壁溫度分析 26
2.11 10段爐襯、冷卻壁溫度分析 30
2.12 11段冷卻壁溫度分析 34
2.13 12-15段冷卻壁溫度分析 36
3 總結 43
4 下步工作重點 44
高爐爐體溫度能夠反映爐缸的工作狀態，也能反映出爐牆的粘結及渣皮脫落情況，將爐體溫度分析與高爐爐況表現結合起來，對穩定高爐操作、制定合理的高爐操作方針起著至關重要的作用。首秦1#高爐與2#高爐冷卻壁構成不同，爐體各部位對應的冷卻壁段數也不同，本文以2#高爐2023年9月份爐體溫度為例，通過對爐體各段日平均及小時溫度資料的分析，對分析的重點及分析方法做出說明，以供參考、交流。
爐體溫度資料報括日平均及小時資料，其中小時資料採用整點瞬時值，日平均為當天小時資料的平均值。高爐工長處還能顯示連續爐體溫度曲線。爐體溫度分析需將此三種資料曲線結合起來，以盡可能準確地反映爐體溫度波動趨勢，並與爐體冷卻水流量（風口、中缸、爐門高壓水及爐底、爐體軟水）、裝料制度等結合起來，找出爐體溫度波動的原因，制定合理的應對措施。
日平均溫度曲線可以抓住大趨勢，看出爐體溫度在歷史中所處的位置；小時溫度曲線可以查詢具體波動原因。
2#高爐爐底為2層陶瓷墊（400mm+800mm）+2層微孔炭磚（400mm*2）+2層半石墨質高爐炭塊（400mm*2）結構，中心點有三處，分別為te3004（4.85m）、te3009（5.7m）和te3034（6.
1m），位於第二層半石墨質高爐炭塊及微孔碳磚下方。爐底水冷管標高4.75m，位於te3004點下方。
下圖為2#高爐2023年10月1日至2023年9月27日爐底中心點日平均溫度曲線（te3034點6月1日損壞，現以相鄰的te3035點代替，計畫檢修時更換）。
在上圖中，溫度急劇下降處為高爐檢修及中修，2#高爐爐底軟水一直全關，可得出結論：爐缸鐵水不流動，爐缸熱量由冷卻壁軟水帶走較多，導致爐底中心點溫度急劇下降；中修噴塗時（2023年4月），時間較長，還會造成爐底死鐵層厚度增加。
2023年9月8日開始，爐底中心點溫度有所上公升，由圖可見，靠下位置溫度上公升幅度較大，經分析，可能是由導熱係數不同造成。微孔炭磚和半石墨質高爐炭塊導熱係數相同，室溫≥6w/下層溫度低，導熱係數低，則爐底鋪磚的蓄熱能力強，溫度增幅大。
對爐底中心點溫度下降的原因，個人分析如下：主要受焦炭負荷、風速、鼓風動能、鐵水產量影響，即主要受中心死焦堆大小的影響。在風口迴旋區，鼓風中的氧將90%以上的煤粉燃燒成co，剩餘的氧燃燒焦炭，在迴旋區下沿和靠近高爐中心處焦炭下落到死焦堆。
焦炭負荷低，則煤氣利用率下降，有更多的焦炭降落到死焦堆，導致中心死焦堆變大；一般降低焦炭負荷時伴隨著礦批縮小，導致鐵水產量降低，出鐵量少，出鐵時對爐缸鐵水的擾動效果差，這兩方面原因都會導致高爐中心處鐵水流動和鐵水向死焦堆的滲透效果變差，引起爐底溫度降低，死鐵層厚度增加，從而進一步影響鐵水流動和滲透效果。
上圖為2023年9月份2#高爐爐底中心點小時溫度曲線，由圖及資料表查出，爐底溫度在9月8日9點突然上公升，te3034點上公升幅度最大，從9點開始，每小時分別上公升7℃、5℃、8℃、3℃、3℃、2℃、3℃、2℃、2℃、1℃……，增幅逐漸減小，但開始增幅很大，感覺有些異常，具體原因待查（爐底軟水關死，是否由於開始憋鐵，鐵水液面上公升，死焦堆上浮，出鐵後中心處鐵水流動性大幅好轉，引起溫度公升高）。
結論：中心點溫度重要性極高，特別是te3034點，能夠很大程度反映爐缸活躍程度，需高爐工長隨時掌握。對此溫度，作出日平均曲線掌握其變化趨勢即可，有波動時，用小時平均曲線分析具體原因。
2#高爐爐基爐底測溫點位置如下圖所示：
下圖為2023年10月1日至2023年9月份的爐基爐體日平均溫度曲線：
對上圖及資料分析，結論如下：
1 溫度急劇下降處反映了高爐檢修及中修噴塗的情況；
2 te3002點損壞，顯示值為0；
3 te3001和te3003點溫度值最低；
4 te3004點溫度值較高，且近期大幅公升高，與其餘點溫差拉大；
5 其餘4點溫度值相近，差別較小；
6 對爐底5點溫度分析，可以看出9月8日前各點溫度差距小，9月8日後te3004點溫度快速公升高，溫差拉大，可認為中心處凝固的部分鐵水重新熔化，中心處鐵水流動較邊緣處好或者邊緣角落處鐵水受出鐵擾動小，不流動（需參考熱電偶布置點半徑）。
（2#高爐熱電偶平面布置圖公司檔案室處未查到，需進一步核實，確定爐基爐底及1段熱電偶布置點的半徑）
2#高爐爐基爐體9月份小時溫度曲線如下圖所示，情況與日平均溫度曲線基本相同，能看出是9月8日9點溫度突然上公升，且te3003點溫度與爐底4點溫度很接近。
結論：爐底5點溫度分布情況能夠在一定程度上反映出爐缸中心和邊緣的活躍程度，可做出曲線以供參考。
2#高爐1段冷卻壁高1.4m，在標高4.9m至6.3m位置，4.9m也為半石墨質高爐炭塊的起始位置，共計44塊。1段爐襯測溫點位置如下圖所示：
下圖為2023年10月1日至2023年9月份的1段爐襯日平均溫度曲線：
對上圖及資料分析，結論如下：
1 2023年1月13日1段爐襯溫度te3034、te3035、te3049點分別達到歷史最高值496.29℃、507.33℃和623.
26℃，之後進入下降階段。9月8日開始企穩回公升。
2 6月1日te3034點損壞，顯示值突然降為0；
3 4月中旬高爐中修噴塗，時間較長，造成爐缸死鐵層部分鐵水凝固，正常生產後又較快恢復。
由小時平均溫度看出，溫度範圍分為個3區間，對應著3個半徑處的溫度值，兩層均為內環溫度高外環溫度低。兩層最外環溫度相近，說明測溫點已靠近邊緣；兩層中間8個點和內環的溫差約均為50℃左右，可認為上部對應著爐缸鐵水區；9月8日起也有溫度突然公升高現象，溫度上公升幅度稍平緩。
結論：1段爐襯溫度能夠直接反映爐缸的工作狀態和爐底的侵蝕情況，爐底溫度中心點te3034點也在此區間。
2#高爐2段冷卻壁高2.0m，在標高6.33m至8.33m位置，共計45塊（有兩小塊高度985mm）。2段爐襯測溫點位置如下圖所示：
：對日均曲線和小時曲線以及資料分析，結論如下：
1 在曲線上，2段與1段爐襯溫度有相似性，均體現出2023年1月份爐缸達到最高點及後期的下降，9月份溫度的止跌回公升；但變化幅度沒有1段溫度明顯，且有一定的滯後性。
2 小時溫度曲線呈現鋸齒狀，可能與出鐵有關，出鐵引起爐缸鐵水流動，加快熱量傳遞過程，引起爐襯小幅波動。
結論：2段爐襯溫度對應著爐底陶瓷杯、陶瓷墊及部分死鐵層，測溫點均在側壁，有穩定的軟水冷卻，溫度波動幅度比1段爐襯溫度小，能為1段爐襯溫度的分析結果提供驗證。
2#高爐3段冷卻壁高2.0m，在標高8.36m至10.
39m位置，共計44塊，對應著鐵口位置（鐵口中心線標高9.5m，南北爐門各有4塊冷卻壁，結構和重量與其它冷卻壁不同）。3段爐襯測溫點位置如下圖所示：
：對日均曲線和小時曲線以及資料分析，結論如下：
1 從日均曲線看，3段爐襯溫度波動幅度較小，溫度基本保持平穩，與2段爐襯溫度相似；溫度高點和低點的差值在50℃以內（剔除異常點）。
2 小時溫度曲線上，9月17日爐況波動在3段2層爐襯溫度上表現明顯，顯示出爐況波動（氣流、管道、塌料）對爐缸的活躍度及熱量有較大影響。此次爐況波動在3段1層上表現不明顯。
3 從日均及小時溫度曲線上看，溫度有分層現象，溫度偏低處為北鐵口及東北方向測溫點，可能是北鐵口泥包較大造成；南鐵口及東南方向測溫點溫度較高，其它點溫度正常。
結論：3段爐襯對應著高爐出鐵口位置，爐門8塊冷卻壁使用高壓水冷卻，南北鐵口還各有乙個水盒子，採用常壓水冷卻。3段爐襯溫度波動幅度較小，作出日曲線關注波動趨勢即可，小時溫度曲線能夠反映爐缸工作狀態，需注意。
2#高爐4段冷卻壁高1.57m，在標高10.4m至11.97m位置，共計40塊。4段爐襯測溫點位置如下圖所示：
：對日均曲線和小時曲線以及資料分析，結論如下：
1 從日均曲線看，4段爐襯溫度波動幅度很小，剔除檢修異常點，溫度基本保持平穩。此段位於爐缸靠上位置，與液態渣鐵基本接觸不到，軟熔帶滴落的液態渣鐵在此段形成較厚粘結，造成溫度波動幅度較小。
2 小時溫度曲線上，9月17日爐況波動在4段爐襯溫度上表現明顯，有較大幅度下降（東南方向測溫點溫降約70℃），可能是受理燃溫度降低或爐缸熱量、活躍度降低影響。
3 從日均及小時溫度曲線上看，正北方向測溫點溫度偏低，與3段爐襯溫度反映情況相同，可能是由於粘結物較厚造成，也可能是受到漏水影響。
結論：4段爐襯位於風口（5段）下方，對爐缸熱狀態反映比較靈敏，9月17日高爐氣流管道引起的溫差也比較大。4段爐襯溫度反映的情況與3段相同，正北方向溫度低，東南方向溫度高，溫差大，原因還需和高爐爐況、風眼狀態相結合，做出綜合分析、判斷。
4段溫度也需高爐工長密切關注，作出日曲線、小時曲線分析。
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