高炉特殊炉况处理技术.doc
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1、专家顾问王维兴:高炉特殊炉况解决技术(上)低料线料线;低于正常料线0.5m以上叫低料线,时间在1小时以上.低料线的危害;打乱了炉料的正常分布,使料拄的透气性变坏,炉内煤气流分布失常,炉料得不到正常预热和正常还原,是导致炉凉和炉况失常的重要因素.。低料线会使高炉顺行变坏,炉温向凉,生铁含硫升。高1-2倍。风渣口易破损低料线易损坏炉衬,打乱软熔带的正常分布,易导致炉墙结厚和结瘤,也容易烧坏炉顶设备。低料线;的炉料到达软熔带时,高炉难操作。炉料透气性差,风量和压差不相应。低料线的因素;生产不稳定.高炉顺行变差,崩料或连续崩料;懸料坐料形成低料线,特别是顽固懸料坐料形成低料线特别深;设备故障不能上料或
2、上料慢。以及原燃料供应不上等。低料线的解决;要充足结识低料线的危害。根据炉顶温度(不超过250)高低,适度减风,控制好料线,要保证炉顶温度不能超过允许最高值(300),保护好炉顶设备(启动炉顶打水设备,但不能打水过多)。减风是赶料线的最佳办法。但不适宜于长期低料线作业。减风、低压时间不超过2小时。为补偿炉料加热局限性,防炉凉,低料线一定要轻焦炭负荷,要根据料线的深度和时间而定,一般轻焦炭负荷10%30%。低料线的时间,h料线深,m加焦炭量,%0,5一般5-101一般8-121大于3,010-15大于1大于3,015-25设备故障;减风到高炉允许的最低水平,只要风口不来渣。故障消除后,要先装料,
3、撵上料线后,再加风。上料过程中要补净焦。故障解决时间长,不能上料,要抓紧组织出铁,铁后休风。上料设备故障之后,可先上几批焦,后补矿石。但焦炭上料设备故障,不允许先上几批矿石,后补焦炭的做法。炉况不顺的高炉低料线的解决一定要慎重。要防止恶性懸料。可采用减风与控料线相结合的办法,风压平稳是前提。炉子已懸料,要先装料,后坐料。赶料线到炉料碰撞点时,可改1-3批倒装料,以疏松边沿。低料线的炉料到达风口区时,如遇风压高,高炉炉况不顺,可改1-3批倒装料或适度减风。为保护炉顶设备,在炉顶温度大于500时,可向大小钟之间通蒸气,但严禁向炉内打水,可适度减风。风量减到50%以上时,料线深3m以上,低料线的因素
4、没排除,要立即组织出铁,铁后休风。撵料线不能急,要均匀上料,防止懸料或恶性懸料。连续崩料导致的低料线,建议休风堵风口,以利于恢复炉矿。案例:某厂1513m高炉因设备事故导致低料线4m,解决过急,低料线的炉料到达风口区时连续崩料,未及时减风,导致悬料,以及顽固悬料。最终导致炉凉,用十多天解决才正常。某厂1513m高炉因上料设备故障,导致低料线。赶料线过急,料满后悬料,进一步解决不妥,坐料不下,休风料也不下,喷吹渣口和铁口无效,只好拉下渣口小套,送风吹炉缸内炉料外排。两小时后坐料下来,炉大凉,出三次号外。2.偏料两尺相差大于0.5m以上叫偏料。钟阀高炉两尺相差1.0m以上也叫偏料。偏料的危害:破坏
5、煤气流正常分布,能量运用率减少,使装料调剂手段效果减小导致高炉圆周工作不均,特别是炉缸温度不均,对喷煤和下部调剂效果有较大影响,易产生炉况大凉,大崩料或连续崩料,悬料.结瘤。炉料粉末易集结在下料慢的部分。2.1偏料的征兆在料线浅的高炉易发生装料过满,或大钟关不严。风口圆周工作不均,一侧暗,一侧亮。各渣口,上下渣温差别大。渣铁物理热局限性,生铁含s高,炉渣流动性差。CO2曲线低料线侧较低,最高点向中心移。风压高且不稳,顶压常见尖峰。炉顶温度曲线分散,低料线一侧温度高。2.2偏料的因素炉衬侵蚀不均,侵蚀严重一侧煤气流过度发展。炉型发生变坏,一侧也许有结瘤,使下料不均。旋转布料器故障,停转后布料偏。
6、风口圆周工作不均。炉料粉末多,布料时发生炉料粒度偏析。2.3偏料的解决办法检查料尺工作是否正常,有无假象。出现偏料要避免中心过吹和炉温局限性。偏料初期,可改变装料制度,采用疏松边沿或双装等的办法。炉温充沛时,可铁后坐料,加3-5批净焦,后补矿,改变煤气流分布。使用无料钟设备可采用定点布料。低料线一侧缩小风口经,加套,严重是可堵风口。发现有结瘤要及时解决。大钟和旋转布料器工作有缺陷要及时解决。3.崩料与连续崩料炉料忽然塌落的现象叫崩料,其深度超过会议500mm,或更深。属于不正常下料连续不断或不止一次地忽然塌料叫连续崩料。3.1崩料的危害炉料下降速度显著减慢而失去均衡叫难行。难行是崩料的前兆。炉
7、料透气性恶化导致炉料下降速度减慢,物理反映减缓,要及时进行调整。消除难行和合理解决崩料是防止高炉悬料的重要措施。崩料和管道行程有互为因果关系。崩料会使大量生料(未被加热,进行直接还原的炉料)进入炉缸,导致炉缸大凉。炉料没预热会使热风能量损失,炉料不进行间接还原反映,炼铁能耗要升高。3.2崩料的前兆炉料下降不畅,渐向难行;料尺下降不均,时快时慢时塌陷,时停滞。风量,风压和炉料透气性波动加剧,呈锯齿状,且密,严重时呈大锯齿状。炉顶煤气温度变化频繁,温度曲线紊乱,温度带变宽风口圆周工作不均,连续崩料时,风口前生降显多,严重时风口涌渣,甚至于灌渣。炉温波动大,渣铁温度急剧下降,出现黑渣,铁硫高,渣铁流
8、动性差。炉顶压力波动大,炉顶温度也波动大,某点温度会忽然升高。如是边沿过重引起的崩料,风口不接受风量和喷煤。管道行程引起的崩料,在管道方向风口不接受风量和高喷煤比。3.3崩料的因素重要因素是鼓风动能、煤气流分布、装料制度之间发生不平衡。气流分布失衡,边沿或中心过度发展,管道行程没及时调整。炉热,炉凉调剂不及时,炉温波动大。严重偏料,长期低料线引起煤气流分布失衡。炉墙结厚,结瘤,炉型被破坏。原燃料质量变坏,高炉没及时调整。特别是焦炭质量变坏,炉料粉末增多。炉渣成分波动,形成短渣,软熔带透气性变差。布料设备不正常,使煤气流分布失常。3.4崩料的解决办法崩料的解决要果断,严防连续崩料。否则高炉会大凉
9、,炉缸也许会导致冻结。区别对待:偶尔1-2次滑尺,视炉温,料尺深度而轻焦负荷,疏松边沿,降煤比,可短时减风等。炉热崩料,可降风温40-50,或减煤比,疏松边沿可制止。在出渣铁前崩料,在降风温时,也要减风量;连续崩料时要多减风(减风30%-40%,高压改常压,风压和风量适称,下料正常后,再逐渐恢复正常。解决过程中要适当加净和轻焦负荷,保证炉缸热量充沛。待不正常炉料过风口后,再加全风。连续崩料时解决最有效的办法是,铁后休风坐料,堵部分风口(3-5个)。复风后按压差操作。炉凉崩料危害大,要立即大幅度减风,并提风温,上部加净焦。因煤气流失常引起的崩料,要调整装料制度。对于炉温充沛,可短时降风温30-5
10、0度,炉温局限性要减风,风压不要超过正常值。实行定点布料,双装料制,缩小矿批重等。原燃料质量变坏,要提炉温,轻负荷,适度降冶炼强度,减风量。炉渣碱度过高(碱度在1.4以上)引起的崩料,要及时调碱度,造长渣。高AIO要加配O量。解决好第一次崩料很重要,一定要控制好风量,待料尺走好后,且稳定,方可加风。风量与料速要相适应,否则还要减风。严防连续崩料。4、悬料炉料下降停止时间超过两批料(料尺打横10分钟)以上时叫悬料。悬料分为:,上悬料,下悬料,热悬料和冷悬料,以及顽固悬料。坐料三次或三次以上未解决的悬料是顽固悬料。悬料在四小时以上称为恶性悬料。4.1悬料的征兆悬料前炉况难行,风压忽然升高,风量减少
11、,顶压减少。风压急剧升高,风量随之减少,料尺打横,已形成悬料。风口焦炭呆滞,个别风口有生降。料尺下降不正常,下下停停,停顿后忽然塌落,停顿,10分钟以上时为悬料。4.2悬料的现象是下料速度逐渐减慢,料尺越来越宽,最后打横。有时是料尺连续滑尺,而后打横。一般悬料,高炉只是表现不接受部分风量,严重悬料时不接受风量。4.3上下部悬料的区别上部悬料为:有崩料和管道行程,风压梢降后忽然间升高。 风口工作正常,风口前焦炭仍活跃。 坐料放风时风量未到零,料已下来。 坐料对炉温影响不大。下部悬料为:悬料前11,5小时风压已渐升,出现难行和崩料。崩料后风压迅速上升。风口工作不均,反映迟钝,有风口前焦炭呆滯现象。
12、下部压差高。4.5悬料产生的因素 上部悬料:煤气分布严重失常,中心与边沿的CO2相差大于4%。 管道被堵死后立即悬料;炉料偏行,致煤气分布不均。 冶炼强度与炉料透气性不相适应,冶炼强度与含粉率不相适应。炉温急升,解决不妥等。下部悬料:下悬料涉及热悬料和凉悬料。重要因素是下部热平衡被破坏,致使热制度和造渣制度波动大。热悬料:炉温高,煤气膨胀,SiO挥发,使下部压差升高。 煤气体积和流速增大,软熔带位移,使煤气阻力增大。凉悬料:炉温低,渣铁变粘,流动性差,导致煤气阻力增大,初渣和铁滴落受阻。凉悬料难解决。造渣制度失常:渣碱度变化大,由长渣变短渣。炉温升高,渣碱度升高。高AI2O3低MO炉渣流动性差
13、。焦炭质量变差,粉末多,焦粉末进入炉渣,炉渣变粘稠。炉腰或炉腹结瘤。休风时间长,特别是重负荷无计划休风时间长,热损失大,复风后低炉温(复风进度过快)致使炉缸凉。高炉操作不妥:加风(超过正常风量的10%)或提风温(一小时以内多次提风温,幅度大于50度)过猛。低料线时间长,使成渣带温度减少,初渣易凝固;加大了焦炭和矿石的落下距离,增长粉末的产生和减少了炉料预热。低料线的料称为乱料,乱料下达软熔带和炉缸时,高炉不好操作,或出现操作不妥。乱料下达炉缸,煤气流分布不合理,炉况难行,出现崩料,最后导致悬料。4.6悬料的解决方法高炉正常生产是炉料下降的重力与煤气上升浮力相适应。悬料是打破了上述平衡,解决悬料
14、也要从这两方面入手。解决悬料的原则:解决要果断,不可迟延,避免发展成为顽固悬料。区分出是上部悬料,还是下部悬料,是热悬料,还是凉悬料,要采用不同的解决办法,两者不可混淆。以防止为主,有悬料征兆要早解决,防止悬料发生。风压爬坡,料尺不均,料难行;如是热行,可降风温,减煤比;如是凉行,先停氧,减风,相应减煤比,轻焦炭负荷。力求先不坐料来解决悬料:刚悬料立即减风(40%左右),改常压;如是热悬料可同时降风温(100-150),一般悬料即可解决悬料。已悬料:减风降风压,出净渣铁,放风坐料。回风量要小,风压要低于悬料前的水平,风量要为正常值的90%,炉况好转,跟据炉料透气性和压差,逐渐全加风。跟据炉况,
15、可堵部份风口,按风压操作。坐料后的低料线,要在20-30分钟内撵上。避免低料线的负作用。一次坐料要撤底,不急于回风,严防反复。原燃料质量不好时,特别是成分不稳定期,高炉不顺,要提炉温,轻焦炭负荷,降冶炼强度操作,不能再追求产量,以稳定为主。稳定会出效益。有结瘤,早解决,消除结厚。坐料下不来,可转为休风坐料。顽固悬料,必须慎重从事,按料线深度和炉温情况适当加焦,轻焦炭负荷,疏松边沿气流,改善炉料透气性。赶料线不能太急,避免反复悬料。坐料之前,料线要达成正常水平,不可低料线坐料。顽固悬料之后,可堵部分风口,实行定风压操作,复风压力要一次比一次低。坐料之后的操作:铁后坐料减风一次到底。复风量要分几个
16、台阶(5-7个)逐渐恢复风量,风压升高也要分几个台阶(第一次为50kPa,以后为本10-20 kPa,最后为1-10 kPa),逐渐恢复风温,逐渐恢复煤比,逐渐恢复焦炭负荷,富氧。炉凉,提高风温要慎重。顽固悬料,只要能上料,一定要上足料,一方面料是加净焦,严防复风后炉凉,提高炉料透气性,也为加快恢复发明条件。最顽固的悬料,几乎吹不进风,坐料也不下来,。可打开渣口和铁口,让风有通道,烧炉内焦炭,加大空间,补充热量,烧一段时间,再坐料。顽固的悬料,在放净渣铁后,可送冷风吹。顽固的悬料时要保护好炉顶设备及干法除尘的布袋。5炉缸堆积炉缸堆积是一些尚未还原的炉料(正常的炉料会被加热,还原,形成初渣,软熔
17、,滴落,形成正常的渣铁进入炉缸)与焦炭一起进入炉缸,形成一个不冶炼区,破坏炉缸正常工作。炉缸堆积也也许是一些焦粉,难熔炉渣,或是一些钛化物等。炉缸堆积分为:边沿堆积和中心堆积两种。中心堆积尚有炉底上涨现象。5.1边沿堆积的征兆风压高,波动大;铁前高,铁后低。加风易崩料,减风转顺;风量波动大,铁前风量低,铁后风量高。高炉透气性指数小,压差大,出铁前后变化大。炉顶温度偏低,温度带窄,波动大。炉喉,炉身温度偏低,边沿煤气不发展;中心温度偏高,温差大。煤气CO2边沿高,中心低。铁前料尺下降慢,铁后快,常有小崩料及料尺呆滞,但不易悬料。风口工作不均,发暗,对炉温反映不及时。严重时风口涌渣,灌渣。风渣口破
18、损增多,先坏风口,后坏渣口。渣温偏低,上渣比下渣凉,上渣带铁多,难放,易坏渣口。铁水物理热局限性,易出低硅高硫铁。严重时出高硅高硫铁,见下渣后铁量少;铁口变深易长,难开等。5.2.中心堆积的征兆风压水平低,反映不灵敏,时有尖峰,易悬料。休风后和慢风后,风量难恢复。风量和压差表现与边沿堆积相似。炉顶温度偏高,温度带窄,波动大。炉喉温度周边差别大,边沿高,中心温度偏低。煤气CO2边沿低,中心高。料尺下降不均,易出现“陷落”,忽然出现料满现象。悬料后不易恢复。炉温充沛时,风口工作明亮,但是呆滞。炉温局限性时,见生降,严重时风口涌渣,灌渣。风口易破损;先坏渣口,后坏风口。渣温低,下渣比上渣凉,渣温变化
19、大,上渣带铁多,易坏。铁水物理热低,易产生高硅高硫铁。同次铁,前热后凉,下渣出现早,但渣量少。风渣口破损增多,是炉缸堆积的明显征兆。5.3.产生炉缸堆积的因素长期边沿过重,鼓风动能大,中心煤气流过度发展,易导致边沿堆积。长期采用轻边沿装了制度,鼓风动能小,煤气吹不透中心,易导致中心堆积。长期冶炼高标号铸造铁,导致石墨堆积,一般是炉底上涨。常期进行钒钛磁铁矿冶炼,因钛化物(TiN,TiC)析出,引起炉缸堆积。造渣制度不适应,高Al2O3,高碱度,易形成短渣,遇炉温波动或炉缸大凉,易导致炉缸堆积。长期堵风口,引起相应部位炉缸堆积。冷却强度过大,冷却设备漏水,可导致局部炉缸堆积。碱金属负荷过重,又排
20、不出,引起炉缸堆积。5.4.炉缸堆积的解决提高原燃料质量(重点是提高转鼓强度,减少粉末)提高炉料透气性,选择科学合理的炉料结构,装料制度,送风制度,这是防止和解决炉缸堆积的主线措施。边沿堆积的解决措施:要减轻边沿,扩大风口径。根据炉温调焦炭负荷。中心堆积的解决措施:加重边沿的料制,改用长风口,缩小风口径。提高风速,吹透中心。短期慢风作业要堵风口。长期冶炼高标号铸造铁,要适时变炼铁种,清洗炉缸。高Al2O3(大于15%时)要提高MO含量(12%左右)。改善炉渣透气性。减少炉料碱金属负荷,采用低碱度炉渣排碱。炉缸严重堆积的情况要洗炉:提高炉温,调焦炭负荷。减少炉渣碱度,要使渣碱度比正常值低0.1-
21、0.3。冶炼铸造铁时可适量加锰矿,萤石。提高渣铁流动性,控制石墨析出。特殊情况下可用,萤石清洗炉缸。时间不可长,对炉衬有破坏作用。可用轧钢氧化铁皮,钢痟,碎铁洗炉缸。对于风渣口破损较多的炉缸堆积要增长出铁次数和放渣次数,减少炉缸存渣铁量。炉缸存渣铁不多时,可打开渣口,空吹。对于坏的严重风口(漏水多)要临时堵风口。对于小高炉,可缩小炉料粒度,如矿石5-10mm,防止生料进入炉缸,减少烧结矿FeO含量。注意:高炉不允许长期慢风作业,容易导致炉缸堆积和炉墙结厚。炼铁上下工序出现问题,就规定高炉减风,慢风作业;原燃料供应出现问题,也规定高炉减风,慢风作业。这对高炉来说,短时可以,时间长危害大。要不休风
22、,要不堵风口,不可迟延。一些公司新建高炉,炼钢设备不能正常工作,规定高炉投产,有铁炼钢用不了,规定高炉慢风减产。这对高炉来说是最不利的。6.0.炉缸大凉,炉缸冻结炉温极低,渣铁流动性变差,生铁含硫高,高炉顺行变差,叫炉缸大凉。大凉进一步发展,渣铁不分离,渣口放不出渣,铁口放不出铁,炉缸处在半凝固或凝固状 态,叫炉缸冻结。6.1.炉缸大凉和炉缸冻结危害高炉生产不能继续下去。新生渣铁堆在风口和渣口附近,吹风量少,或吹不进风,导致风渣口極易破损,甚至出现烧穿事故炉料透气性极差,软溶的炉料不能滴落,与焦炭混在一起,没有煤气穿过的空间,焦炭不能再燃烧,也就没有热量产生。上述现象一般是局部会更严重。6.2
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