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一種高爐爐身結厚的清除方法與流程

2023-04-23 03:09:11

本發明屬於高爐爐身清潔的技術領域,尤其涉及一種高爐爐身結厚的清除方法。



背景技術:

高爐是一種密閉的製造生鐵的裝置。其基本原理是從高爐上部加入含鐵的礦石(如燒結礦、球團礦、天然塊礦)及燃料(焦炭),從高爐下部(風口)吹入高壓的熱風,熱風中可進行富氧(即提高風中的氧含量),還可進行煤粉噴吹。煤粉及焦炭在風口前燃燒產生的熱量及高溫還原性氣體與鐵礦石進行一系列的物理化學反應生成鐵水。自爐頂加入的原燃料在下降過程中不斷被加熱、分解、還原、軟化、熔融、滴落、滲碳並最終生成爐渣與鐵水,在排出高爐後經憋渣器進行分離。爐料一般經過5個區域:①塊狀帶;②軟熔帶:爐料從升溫後軟化到熔化過程的區域;③滴落帶:渣鐵完全融化後呈液滴狀態落下穿過焦炭層進入爐缸之前的區域;④風口燃燒帶:是燃料燃燒產生高溫熱量和氣體還原劑的區域;⑤液態渣鐵區:渣鐵渣鐵最終形成並存放的區域。產生上述一系列爐料形狀變化的區域,取決於溫度場在爐料中的分布以及爐料本身化學成分及物理性能。

由於各種因素的影響(如原料條件變差、高爐煤氣分布發生變化、原料本身的軟融溫度變化、原料中鋅、鹼金屬等有害雜質增多等),使高爐的溫度場發生變化,礦石的軟融帶位置發生改變,加上高爐爐身冷卻水的冷卻作用,液態的渣鐵就會凝固而粘結在爐內牆上,形成爐身結厚,隨著時間的推移,結厚區域面積逐步加大、厚度增厚,形成大片完整的粘渣結厚區域,影響爐料下行及煤氣流的分布。

高爐爐身粘渣結厚後,高爐的穩定運行受到極大的破壞,人工勞動強度急劇增加,能耗水平大幅上升,產量水平銳減到原來的一半,並經常導致高爐失常。

目前,高爐爐身內的粘渣結厚清除的常用方法主要有以下幾種:①熱洗。即加入淨焦及大幅調輕焦炭負荷,單純通過提高溫度而進行清除:其存在的不足:效果不可靠,甚至因爐溫大幅波動引起軟融帶位置變化加重結厚及因爐溫過高引起懸料加重結厚;②通過添加錳礦、螢石等洗爐劑洗爐:其存在的不足:無法準確地使加入的錳礦或螢石剛好在結厚部位與渣皮發生反應,而且螢石的使用還會發展侵蝕爐襯,影響高爐的壽命;③用炸藥進行爆破。此辦法不僅風險大,耗時長,消耗高;④邊緣氣流,通過氣流衝刷爐牆,使結厚渣鐵脫落,該辦法效果甚微,耗時長且不可靠。⑤大幅調整布料矩陣,並按有效容積的50Kg/m3左右配合加入淨焦,儘量大風量恢復爐況,若高爐懸料(懸料的可能性非常高),則進行空燒,等下部燒出較大空間料柱自行落下後,休風並堵風口,該過程中使渣皮經過急冷急熱產生熱應力而脫落。此方法處理渣皮的成功率較高,但也並非次次成功,有時需進行幾次相同的措施才將渣皮清理掉,且懸料、坐料有不可預知的因素,坐料後料面的深度也不可預知,因此加入的淨焦數量很難把握到恰到好處,爐溫大幅波動,甚至引起爐涼。



技術實現要素:

本發明所要解決的技術問題在於針對上述存在的問題,提供一種高爐爐身結厚的清除方法,清渣效率高,用時短,且不會對爐況產生影響。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是:一種高爐爐身結厚的清除方法,其特徵在於,包括如下步驟:

S1)先採用疏鬆邊緣與中心兩股氣流的布料矩陣,保持爐況的基本順行,並控制充足的爐溫,增加酸性爐料的比重,降低爐渣鹼度,改善渣鐵流動性;

S2)向高爐內加入正常焦批重量5~6倍的淨焦,之後按全焦冶煉的1.2倍的燃料比裝入正常料,並按鐵水中[Mn]含量0.18%~0.22%加入錳礦;

S3)根據高爐容積及淨焦需到達的爐內位置來計算需上料的料批數,當淨焦到達爐腹中部時停止上料,進行空料線作業,空料線過程中儘量保持大風量高壓操作,同時爐頂灑水控制頂溫在350~400℃,短時最高不超過450℃;

S4)當料面降至爐身渣皮根部時,停止空料線作業,高爐休風;

S5)將部分風口堵泥,送風恢復生產,高爐上料,趕料線,料線正常後,視爐況逐步捅開堵泥風口,恢復正常冶煉強度。

按上述方案,所述步驟S1)中的爐溫按[si]:0.55%~0.65%、爐渣鹼度為1.05~1.15來控制,優選為[si]:0.6%、爐渣鹼度為1.10。

按上述方案,所述步驟S5)中的堵泥風口的個數佔總風口個數的20%~30%,堵泥風口的個數與風口至渣皮根部位置的高度成正比。

本發明的有益效果是:1、提供一種高爐爐身結厚的清除方法,進行空料線作業,使爐身內壁上的渣皮裸露出來,渣皮完全失去爐料的支撐力,易於脫落,且使料面下降,料層變薄,風口前產生的高爐煤氣經過爐料時溫度下降幅度小,對渣皮產生的熱流衝刷作用大,使之急熱甚至部分熔化,並控制料面降到渣皮的根部,使清理渣皮可靠、徹底;2、爐頂灑水一方面控制爐頂溫度,另一方面對渣皮的急冷作用強烈,使渣皮在急熱、急冷的條件下產生巨大的熱應力而脫落;3、由於未對布料矩陣進行大的調整,爐況順行未得到破壞,發生懸料的的可能性幾乎為零,不會影響高爐的工作狀態,縮短恢復爐況的時間,渣皮清理完後,一天之內可恢復正常生產,損失大幅減少;4、加入的淨焦量、焦炭負荷的調整容易準確把握,爐溫易於控制,爐況波動小。

具體實施方式

為更好地理解本發明,下面結合實施例對本發明作進一步的描述。

實施例一

高爐(有效容積3200m3)爐身結厚度為557mm,其清理步驟為:

1)先適當發展兩股氣流,將邊緣與中心的礦石各減少一環,並調輕焦炭負荷,每批料加500kg焦炭,使爐溫([si]含量)提高到0.6%左右,將爐渣鹼度由1.20降到1.10左右,每批礦石裡配加600kg錳礦;

2)爐溫達到0.6%左右時,開始上120t淨焦,並將焦炭負荷調整到2.7,根據渣皮根部的位置計算需要上料的批數;

3)停止上料,進行空料線作業:儘量維持大風量,停止噴煤(煤槍的N2不停);控制爐頂灑水量,使爐頂溫度在350~400℃之間;

4)當料線降到渣皮的根部(15m)時,淨焦到達爐腹中部,高爐休風,渣皮受高溫煤氣的衝刷、熱熔及爐頂灑水的急冷,且無爐料的支撐情況下,全部脫落,渣皮處理完畢;

5)恢復生產:將8個風口堵泥(風口總數為36個),休風時間0.5小時,送風恢復爐況,焦炭負荷為3.0;

6)上料趕料線,8小時後料線正常,逐步捅開風口的堵泥,並逐步加重焦炭負荷、恢復噴煤,20小時後爐況恢復正常。

實施例二

高爐(有效容積3200m3)爐身結厚平均476mm,處理步驟:

1)先適當發展兩股氣流,將邊緣的礦石減少一環,中心加焦減少一環(因結厚後風量偏少,料面中心部位較高,死焦柱較大),並調輕焦炭負荷,每批料加500kg焦炭,使爐溫([si]含量)提高到0.6%左右,將爐渣鹼度由1.21降到1.10左右,每批礦石裡配加600kg錳礦;

2)爐溫達到0.6%左右時,開始上100t淨焦,並將焦炭負荷調整到2.7,根據渣皮根部的位置計算需要上料的批數;

3)停止上料,進行空料線作業:儘量維持大風量,停止噴煤(煤槍的N2不停);控制爐頂灑水量,使爐頂溫度在350~400℃之間;

4)當料線降到渣皮的根部(13.5m)時,淨焦到達爐腹中部,高爐休風,渣皮受高溫煤氣的衝刷、熱熔及爐頂灑水的急冷,且無爐料的支撐情況下,全部脫落,渣皮處理完畢;

5)恢復生產:將6個風口堵泥(風口總數為36個),休風時間0.5小時,送風恢復爐況,焦炭負荷為3.0;

6)上料趕料線,7小時後料線正常,逐步捅開風口的堵泥,並逐步加重焦炭負荷、恢復噴煤,21小時後爐況恢復正常。

實施例三

高爐(有效容積2600m3)爐身結厚平均340mm(局部最厚處460mm),處理步驟:

1)先適當發展兩股氣流,將邊緣9號角位的礦石取消(即9號角位只布焦炭),中心加焦減少一環(因結厚後風量偏少,料面中心部位較高,死焦柱較大),並調輕焦炭負荷,每批料加400kg焦炭,使爐溫([si]含量)提高到0.6%左右,將爐渣鹼度由1.20降到1.10左右,每批礦石裡配加500kg錳礦;

2)爐溫達到0.6%左右時,開始上80t淨焦,並將焦炭負荷調整到2.7,根據渣皮根部的位置計算需要上料的批數;

3)停止上料,進行空料線作業:儘量維持大風量,停止噴煤(煤槍的N2不停);控制爐頂灑水量,使爐頂溫度在350~400℃之間;

4)當料線降到渣皮的根部(15.5m)時,淨焦到達爐腹中部,高爐休風,渣皮受高溫煤氣的衝刷、熱熔及爐頂灑水的急冷,且無爐料的支撐情況下,全部脫落,渣皮處理完畢;

5)恢復生產:將6個風口堵泥(風口總數為28個),休風時間0.5小時,送風恢復爐況,焦炭負荷為2.9;

6)上料趕料線,9小時後料線正常,逐步捅開風口的堵泥,並逐步加重焦炭負荷、恢復噴煤,24.5小時後爐況恢復正常。

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