摘要：在欧冶炉正常生产中风口损坏增多会导致休风率提高，并由此引起炉况波动，严重时可造成炉况失常。本文结合欧冶炉治理风口频繁损坏的过程，总结了欧冶炉风口损坏的征兆、判断方法及治理风口损坏的方法，这有助于提高欧冶炉看水工处理欧冶炉氧气风口破损的技术水平，杜绝事故的发生，确保欧冶炉的顺行稳定生产．
关键词：欧冶炉；氧气风口；风口损坏
前言
欧冶炉工艺起源于COREX工艺，八钢在COREX的基础上结合高炉炼铁原理和成熟技术进行大量优化改造，并命名为欧冶炉。气化炉型号C3000，有28个氧气风口，2019年4月起，随焦炭高温冶金性能指标下滑及使用含钛炉料，欧冶炉生产指标下降，伴随着风口频繁损坏。在风口频繁损坏的局面下，若不及时处理，大量冷却水将会漏入炉内，造成炉缸冻结、风口烧穿等恶性事故，因此欧冶炉看水工必须掌握风口损坏的最佳判断方法，及时查出损坏的风口，并积极配合炉内采取治理措施，遏止风口频繁损坏的现象。经过欧冶炉炉内、炉外的摸索、治理，从操作工艺及检修作业安全控制上及时采取措施，欧冶炉风口频繁损坏的现象被遏制，生产指标逐步提升。
1风口损坏及其危害
2019年4月，欧冶炉炉内工况变差、煤气稳定性变差，风口频繁损坏，水进入炉缸分解后，出现H2富集后爆鸣，甚至炸坏软管，导致风口烧穿现象。更换破损风口的检修作业，也会发生倒抽入的空气和煤气在气化炉上部检修孔的爆鸣爆喷现象。
1.1损坏风口的圆周位置
2019年7月，欧冶炉损坏风口的圆周位置主要集中在西北(46个)，其次在东南(32个)、东北(30个)，损坏风口最少的区域在西北(22个)，损坏风口的圆周位置在沿圆周方向的普遍性基础上还存在西南方向的集中性。
1.2欧冶炉对每次休风拆下的风口进行跟踪调查，从统计情况来看，风口损坏的形式主要有4种：
扩孔。所有风口全部存在扩孔，无论破损与否均存在不同程度的扩孔，扩孔小的风口损坏少，绝大部分风口因扩孔很大（直径60mm以上）而破损；
风口孔道内灌渣。开炉至2019年4月间，除极个别位置的风口孔道内光滑外，几乎98％的风口无论破损与否都有渣、焦灌入，这种情况在2019年10月后显著好转，风口孔道内变得干净。主要因减风操作不当，或工厂紧急减压等引起。
风口端面熔损。主要发生在开炉至2019年8月间，发生熔损的位置主要在风口下沿和端面，风口本体上表面熔损的情况几乎没有。
风口端面挂凝铁和通道口被渣铁糊死。主要发生在2019年3～9月，因风口前端工况较差、炉缸透液性不良和休送风操作不当等造成。
风口投入送氧后的扩孔过程可从更换下的风口状态看出，从氧气通道内部向风口端面方向存在两种扩大形式，一种是端口内存在圆滑均匀或不均匀的碗形扩孔，另一种是在此碗形结构的外侧即风口外端面存在向外放射状扩张的形式，形成喇叭花状，故风口通道端口直径扩的最大。根据分析可知，风口氧气通道扩大由小到大的过程，首先从端面向内开始，而后自通道内向外扩张的过程成为主要过程，在风口前端压力和高温作用下，氧气燃烧的高温煤气将风口端口软熔或磨损冲蚀成碗状结构。外部煤气回旋和通道内氧气向外流动，二者同时进行的结果，形成风口最终扩孔的形式。
2 欧冶炉风口损坏的原因
影响风口寿命的主要因素
2.1炉前出渣铁是否及时并出净
为了涨铁口和出尽渣铁，2019年8月起逐步调整炉前出铁制度，出铁间隔时间缩短到100分钟左右，单炉铁量减小到400～450吨，见渣时间显著缩短。10月15日起开始严格控制出铁间隔时间在80～90分钟，日出铁次数10次左右，此后铁口深度逐步稳定并上涨到2.5～2.6米。期间，熔炼率保持在140～150吨/小时，调整出铁制度前，出铁前的炉缸渣铁储量在250～300吨之间，因为出铁间隔时长时短，造成炉缸渣铁量和渣铁液位波动很大，而9月15日开始间隔时间缩短至80分钟左右后，出铁前炉缸渣铁储量在210吨左右，且比较稳定。
2.2风口氧气流速
风口氧气流速对风口寿命影响很大，在10月30日复风后专门要求严格保证风口氧气流速维持在190m/s。但并没有降低风口发生破损的概率。
2.3风口冷却强度
风口冷却强度与本厂2500高炉相比要差一些。COREX由于是用纯氧吹炼，所以风口前热量更高，这是风口寿命偏短原因之一。所以也希望通过对风口的冷却水通道扩孔来增强冷却效果。但风口的制造及工艺状况在10月份并没有改变，所以这段时间风口频繁破损的原因可以排除风口及其工艺状况影响的可能。
2.4气化炉管道行程
由于竖炉气流分布不均，3号、4号DRI螺旋区域海绵铁金属化率一直比较低，反应出来下降管温度较低。低金属化率的海绵铁进入气化炉后将消耗更多的燃料，将造成这一区域料位偏低，热量不足。这将引起该区域易发生管道，其明显标志气化炉料位骤升，CO2含量骤降，拱顶温度骤升，工厂压力发生尖峰现象已经出现多次。所以该区域风口破损较多。
2.5氧气流量的稳定性及氧气阀调节精度
氧气阀门的流量调节特性曲线决定，氧气阀门在开度30%-60%的范围内线性比较好，超过60%，氧气阀门开度将会有较大波动。这将会使实际进入风口的氧气流量也产生相应更大的波动，直接导致风口氧气流速波动，风口回旋区大小波动，其结果是加速风口破损。
3 提升欧冶炉氧气风口安全运行措施
3.1提升查漏能力，减少入炉水量
在欧冶炉生产中，风口刚刚损坏时，破损范围不大、风口冷却水漏入炉内不多，若看水工能够及时发现风口损坏，并采取适当的处理措施，可减少风口冷却水漏入炉内的量，不会给欧冶炉生产带来太大的影响，休风后更换风口也容易。反之，风口损坏后，发现较晚、漏水较多、破损扩大，会给欧冶炉生产带来直接影响，处置过程中很可能造成严重安全事故。
在欧冶炉生产中风口经常损坏，因此看水工必须掌握风口损坏的最佳判断方法，及时、准确判断风口是否损坏。从工作经验中总结观察法、减水法等有效的判断方法减少入炉水量。
3.2检修作业控制上采取安全控制措施
检修前，防止水进入炉内，产生大量水煤气，至煤气管道中时达到爆炸极限，引起爆鸣等。定修时，不得同时进行更换烧嘴和风口的交叉作业。特别是遇到氧气烧嘴或粉尘烧嘴漏水的情况下要绝对禁止。而更换风口工事也要尽量避免同时将所有要更换的风口拆下然后再回装的操作，尽可能减少敞开的风口个数降低从风口吸入系统的空气量。在确保安全的情况下，要求最多同时进行两个风口的拆装，并依次进行。
3.3对风口损坏的治理
针对风口频繁损坏的局面，炉内加入萤石洗炉，改善渣铁流动性，清洗炉缸边缘结厚部位；炉内调整装料制度，采用档位布料，实现了煤气分布的稳定。炉外配合炉内采取了以下措施：
3.3.1风口水路改善措施
(1)提高风口冷却强度：提升风口冷却水水速由12m/s提高至15m/s，提高冷却能力。
(2)对损坏的风口不过分减水，将坏风口的水改直排，保持水流景，取得很好的效果。
（3）对氧气风口喷煤气方式进行改进，衍生出喷煤气双腔、单腔风口等形式。
3.3.2控制风口工艺指标，风口熔炼率是气化炉产量的一个限制点，需制订工艺要求指标（5.5t/个）
4结语
防范欧冶炉氧气风口安全事故的关键是落实降低风口小套破损的措施：
适宜的风口氧气流速。为减少风口破损，风口氧气流速一般控制在200m/s以下。出渣铁制度调整和炉热稳定性控制。改善炉缸活性状态，提高渣铁流动性，减轻渣铁在风口前集聚所造成的加快扩孔，减少风口破损起了促进作用。最为根本的维持风口安全的措施还是前面提到的减少影响风口寿命的主要因素。提高半焦床透气性、透液性对工艺来说才是确保风口工艺安全的关键。
参考文献
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