当前位置: 烘干 >> 烘干介绍 >> 高炉炼铁操作法第三部分
三、失常炉况的标志及处理由于某种原因造成的炉况波动,调节得不及时、不准确和不到位,就会造成炉况失常,甚至导致事故产生。采用一般常规调节方法,很难使炉况恢复,必须采用一些特殊手段,才能逐渐恢复正常生产。炉况失常原因多种多样,但归纳起来主要有以下几个方面:(1)基本操作制度不相适应。送风制度、装料制度、热制度和造渣制度不相适应时,将破坏高炉的顺行,使炉况失常。(2)原燃料的物理化学性质发生大的波动,尤其是这种波动不为操作人员所得知时,影响就更为严重。此种类型的失常是经常性的,只有按精料方针加强原燃料入炉前的准备与处理,才能根本解决问题。(3)分析与判断的失误,导致调整方向的错误。同一种失常征兆,其发展方向和程度,往往不易把握,所以分析问题要把握住本质,防止做出错误的判断,导致操作失误,造成严重后果。操作失误包括对炉况发展的方向、发展的程度的判断不够正确与及时。这类失误往往是操作者操作水平、工作责任心等主观因素造成,属于经常性的主观因素。只有加强技术培训,提高操作水平,严格按高炉操作标准化操作,才可逐渐减少失误。
(4)意外事故。包括设备事故与有关环节的误操作两个方面。这类事故来得突然,带有偶然性。消除这类事故在于加强管理,制定切实可行的规章制度,严格按条例办事。失常炉况包括低料线、悬料、炉墙结厚、炉缸堆积、炉冷、炉缸冻结、高炉结瘤等。(一)低料线高炉用料不能及时加入到炉内,致使高炉实际料线比正常料线低0.5m或更低时,即称低料线。低料线作业对高炉冶炼危害很大,它打乱了炉料在炉内的正常分布位置,改变了煤气的正常分布,使炉料得不到充分的预热与还原,引起炉凉和炉况不顺,诱发管道行程。严重时由于上部高温区的温度大幅波动,容易造成炉墙结厚或结瘤,顶温控制不好还会烧坏炉顶设备。料面愈低,时间愈长,其危害性愈大。1.低料线的原因(1)上料设备及炉顶装料设备发生故障。(2)原燃料无法正常供应。(3)崩料、坐料后的深料线。2.低料线的危害(1)破坏炉料的分布,恶化了炉料的透气性,导致炉况不顺。(2)炉料分布被破坏,引起煤气流分布失常,煤气的热能和化学能利用变差,导致炉凉。(3)低料线过深,矿石得不到正常预热,为补足热量损失。势必降低焦炭负荷,使焦比升高。(4)炉缸热量受到影响,极易发生炉冷,风口灌渣等现象,严重时会造成炉缸冻结。(5)炉顶温度升高,超过正常规定,烧坏炉顶设备。(6)损坏高炉炉衬,剧烈的气流波动会引起炉墙结厚,甚至结瘤现象发生。(7)低料线时,必然采取赶料线措施,使供料系统负担加重,操作紧张。3.低料线的处理当引起低料线的情况发生后,要迅速了解低料线产生的原因,判断处理失常所需时间的长短。根据时间的长短,采取控制风量或停风的措施,尽量减少低料线的深度。(1)由于上料设备系统故障不能拉料,引起顶温高(无料钟炉顶大于℃,小高炉钟式炉顶大于℃,液压炉顶大于℃,开炉顶喷水或炉顶蒸汽控制顶温,必要时减风(顶温小于l50℃后应及时关闭炉顶喷水),减风的标准以风口不灌渣和保持炉顶温度不超过规定为准则。(2)不能上料时间较长,要果断停风。造成的深料线(大于4m),可在炉喉通蒸汽情况下在送风前加料到4m以上。(3)由于冶炼原因造成低料线时,要酌情减风,防止炉凉和炉况不顺。(4)低料线1h以内应减轻综合负荷5%~l0%。若低料线lh以上和料线超过3m在减风同时,应补加净焦或减轻焦炭负荷,以补偿低料线所造成的热量损失。冶炼强度越高,煤气利用越好,低料线的危害就越大,所需减轻负荷的量也要相应增加。(5)当装矿石系统或装焦炭系统发生故障时,为减少低料线,在处理故障的同时,可灵活地先上焦炭或矿石,但不宜加入过多。一般而言集中加焦不能大于4批;集中加矿不能大于2批,而后再补回大部分矿石或焦炭。当低料线因素消除后应尽快把料线补上。(6)赶料线期间一般不控制加料,并且采取疏导边沿煤气的装料制度。当料线赶到3m以上后、逐步回风。当料线赶到2.5m以上后,根据压量关系情况可适当控制加料,以防悬料。(7)低料线期间加的炉料到达软熔带位置时,要注意炉温的稳定和炉况的顺行。(8)当低料线不可避免时,一定要果断减风,减风的幅度要取得尽量降低低料线的效果,必要时甚至停风。
4.操作实例
马钢0m3高炉长时间I临时休风的炉况恢复。马钢0m3高炉采用PW型中罐无料钟炉顶、皮带上料。l年12月4日因主皮带纵向撕裂,在料线亏至9m,在休风料没有进入炉腰的情况下,非计划临时休风.5h。主皮带突发故障后,由于采取一系列措施,使高炉在复风后一天半时间内炉况恢复正常。这次事故处理及炉况恢复是在无前例可参考的情况下进行的,有一定教训和经验值得总结。(二)悬料炉料停止下降,延续超过正常装入两批料的时间,即为悬料;经过3次以上坐料未下,称顽固悬料。1.悬料的原因悬料主要原因是炉料透气性与煤气流运动不相适应。它可以按部位分为上部悬料、下部悬料;还可以按形成原因分为炉凉、炉热、原燃料粉末多、煤气流失常等引起的悬料。2.悬料主要征兆(1)悬料初期风压缓慢上升,风量逐渐减少,探尺活动缓慢。 (2)发生悬料时炉料停滞不动。 (3)风压急剧升高,风量随之自动减少。 (4)顶压降低,炉顶温度上升且波动范围缩小甚至相重叠。(5)上部悬料时上部压差过高,下部悬料时下部压差过高。 在处理悬料过程中要注意,当风压、风量、顶压、顶温、风口工作及上下部压差都正常,只黾探尺停滞时,应首先考虑探尺是否有故障。3.悬料的预防 (1)低料线、净焦下到成渣区域,可以适当减风或撤风温,绝对不能加风或提高风温。 (2)原燃料质量恶化时,应适当降低冶炼强度,禁止采取强化措施。 (3)渣铁出不净时,不允许加风。 (4)恢复风温时,幅度不超过50℃/h,加风时每次不大于m3/min。 (5)炉温向热料慢加风困难时,可酌情降低煤量或适当撤风温。4.悬料处理 悬料如果处理不当,会使高炉炉况出现大的波动,甚至造成炉冷事故。一旦发现悬料现象必须立即处理。在处理悬料的过程中,应根据不同的情况采取不同的方法,若采用等型垄戛处理悬料时应避免出铁前进行,防止风口灌渣,造成更大事故。在坐料过程中必须确保风口不灌渣,一般可在坐料前打开渣口,可以防止风口灌渣。(1)出现上部悬料征兆时,可立即用改常压(不减风)操作;出现下部悬料征兆时,应立即减风处理。(2)炉热有悬料征兆时,立即停氧、停煤或适当撤风温,及时控制风压;炉凉有悬料征兆时应适当减风。(3)探尺不动同时压差增大,透气性下洚,应立即停止喷吹,改常压放风坐料。坐料后恢复风压要低于原来压力。(4)当连续悬料时,应缩小料批,适当发展边沿及中心,集中加净焦或减轻焦炭负荷。(5)坐料后如探尺仍不动,应把料加到正常料线后不久进行第二次坐料。第二次坐料应进行彻底放风。(6)如悬料坐不下来可进行休风坐料。(7)每次坐料后,应按指定热风压力进行操作,恢复风量应谨慎。(8)热悬料可临时撤风温处理,降风温幅度可大些。坐料后料动,先恢复风量、后恢复风温,但需注意调剂量和作用时间,防炉凉。(9)冷悬料难于处理,每次坐料后都应采取低风压、小风量、高风温恢复,并适当加净焦。转热后应小幅度恢复风量,注意顺行和炉温,防热悬料和炉温反复。严重冷悬料,避免连续坐料,只有等净焦下达后方能好转,此时应及时改为全焦操作。
(10)连续悬料不好恢复,可以停风临时堵风口。(11)连续悬料坐料,炉温要控制高些。(12)坐料前应观察风口,防止灌渣与烧穿,悬料坐料期间应积极做好出渣出铁工作。(13)严重悬料(指炉顶无煤气,风口不进风等),则应喷吹铁口后再坐料。(14)悬料消除,炉料下降正常后,应首先恢复风量到正常水平,然后根据情况,恢复风温、喷煤及负荷。(三)连续塌料探尺停滞不动,然后又突然下落,称为塌料。连续停滞、塌料称为连续塌料。连续塌料会影响矿石预热和还原,特别是下部连续塌料,能使炉缸急剧向凉,甚至造成炉缸冻结事故,必须及时果断处理。1.连续塌料的征兆(1)探尺连续出现停滞和塌落现象。(2)风压、风量不稳,剧烈波动,风量接受能力变差。(3)顶压出现向上尖峰,并且剧烈波动,顶压逐渐变小。(4)风口工作不均,部分风口有生降和涌渣现象,严重时自动灌渣。(5)炉温波动,严重时铁水温度显著下降,放渣困难。2.处理方法(1)立即减风到能够制止崩料的程度,使风压、风量达到平稳。(2)适当减轻焦炭负荷,严重时加入适量净焦。(3)临时缩小矿批,减轻焦炭负荷,采用疏导边缘和中心的装料或酌情疏导边缘。(4)出铁后彻底放风坐料,回风压力应低于放风前压力,争取探尺自由活动。(5)只有炉况转为顺行,炉温回升时才能逐步恢复风量。(6)减氧或停氧。(四)炉缸堆积1.炉缸堆积的原因(1)原、燃料质量差,强度低,粉末过多,特别是焦炭强度降低影响更大。(2)操作制度不合理。主要包括:a长期边缘过分发展,鼓风动能过小,或长期减风,易形成中心堆积;b长期边缘过重或鼓风动能过大,中心煤气过度发展,易形成边缘堆积;c长期冶炼高标号铸造生铁,或长期高炉温、高碱度操作;d造渣制度不合理,Al2O3和MgO含量过高,炉渣粘度过大;e长期过量喷吹。(1)冷却强度过大,或设备漏水,造成边缘局部堆积。炉缸堆积分为炉缸中心堆积和边缘堆积两种,见表4—28。表4—28高炉炉缸堆积对比表2.炉缸堆积征兆(1)接受风量能力变坏,热风压力较正常升高,透气性指数降低。(2)中心堆积上渣率显著增加,出铁后,放上渣时间间隔变短。(3)放渣出铁前憋风、难行、料慢,放渣出铁时料速显著变快,憋风现象暂时消除。(4)风口下部不活跃,易涌渣、灌渣。(5)渣口难开,带铁,伴随渣口烧坏多。(6)铁口深度容易维护,打泥量减少,严重时铁门难开。(7)风口大量破损,多坏在下部。(8)边缘堆积一般先坏风口,后坏渣口;中心堆积一般先坏渣口,后坏风口。
(9)边缘结厚部位水箱温度下降。
3.炉缸堆积处理(1)改善原、燃料质量,提高强度,筛除粉末。(2)边缘过轻则适当调整装料制度,若需长期减风操作,可缩小风口面积、改用长风口或临时选择堵塞部分风口。(3)边缘过重,除适当调整布料外,可根据炉温减轻负荷,扩大风口。(4)改变冶炼铁种。冶炼铸造铁时,改炼炼钢生铁;冶炼炼钢生铁时,加均热炉渣、锰矿洗炉。降低炉渣碱度,改变原料配比,调整炉渣成分。(5)减少喷吹量,提高焦比,既避免热补偿不足,又改善料柱透气性。(6)适当减小冷却强度。加强冷却设备的检查,防止冷却水漏入炉内。(7)保持炉缸热量充沛,风、渣口烧坏较多时,可增加出铁次数、临时堵塞烧坏次数较多的风口。渣口严重带铁时,出铁后应打开渣口喷吹,连续烧坏应暂停放渣。(8)若因护炉引起,应视炉缸水温差的降低,减少含钛炉料的用量,改善渣铁流动性。(9)处理炉缸中心堆积,上部调整装料顺序和批重,以减轻中心部位的矿石分布量。(10)若因长期边重,引起炉缸边缘堆积,上部调整装料,适当疏松边缘。另外,在保持中心气流畅通的情况下,适当扩大风口面积。(五)炉冷炉冷是指炉缸热量严重不足,不能正常送风,渣铁流动性不好,可能导致出格铁、大灌渣、悬料、结厚、炉缸冻结等恶性事故。1.炉冷发生的原因(1)冷却设备大量漏水未及时发现和处理,停风时炉顶打开水未关。(2)缺乏准备的长期停风之后的送风。(3)长时间计量和装料错误,使实际焦炭负荷或综合负荷过重,或煤气利用严重恶化,未能及时纠正。(4)连续塌料或严重管道行程,未得到及时制止。(5)长期低料线作业,处理不当。(6)边缘气流过分发展、炉瘤、渣皮脱落以及人为操作错误等。2.炉冷征兆炉冷分初期向凉与严重炉冷。它们的征兆分别为:A初期向凉征兆(1)风口向凉。(2)风压逐渐降低,风量自动升高。(3)在不增加风量的情况下,下料速度自动加快。(4)炉渣变黑,渣中FeO含量升高,炉渣温度降低。(5)容易接受提温措施。(6)顶温、炉喉温度降低。(7)压差降低,透气性指数提高,下部静压力降低。(8)生铁含硅降低,含硫升高,铁水温度不足。B严重炉冷征兆(1)风压、风量不稳,两曲线向相反方向剧烈波动。(2)炉料难行,有停滞塌陷现象。(3)顶压波动,悬料后顶压下降。(4)下部压差由低变高,下部静压力变低,上部压差下降。(5)风口发红,出现生料,有涌渣、挂渣现象。(6)炉渣变黑,渣铁温度急剧下降,生铁含硫升高。3.处理方法(1)必须抓住初期征兆,及时增加燃料喷吹量,提高风温,必要时减少风量,控制料速,使料速与风量相适应。(2)要及时检查炉冷的原因,如果炉冷因素是长期性的,应减轻焦炭负荷。
(3)严重炉凉且风口涌渣时,风量应减少到风口不灌渣的最低程度。为防止提温造成悬料,可临时改为按风压操作,保持顺行。(4)炉冷时除采取减少风量、提高风温、增加燃料喷吹量等提温的措施外,上部应加入净焦和减轻焦炭负荷。(5)组织好炉前工作。当风口涌渣时,及时排放渣铁,防止自动灌渣,烧坏风口。(6)严重炉冷且风口涌渣,又已悬料时,只有在出渣出铁后才允许坐料。放风时,当个别风口进渣时,可加风吹回(不宜过多)并立即往吹管打水,不急于放风,防止大灌渣。(7)若高炉只是一侧炉凉时,首先应检查冷却设备是否漏水发现漏水后及时切断漏水水源。若不是漏水造成的经常性偏炉凉,应将此部位的风口直径缩小。(六)炉缸冻结由于炉温大幅度下降导致渣铁不能从铁口自动流出时,就表明炉缸已处于冻结状态。1.炉缸冻结的原因(1)高炉长时间连续塌料、悬料、发生管道且未能有效制止。(2)由于外围影响造成长期低料线。(3)上料系统称量有误差或装料有误,造成焦炭负荷过重。(4)冷却器损坏大量漏水流入炉内,没有及时发现和处理。(5)无计划的突然长期休风。(6)装料制度有误,导致煤气利用严重恶化,没有及时发现和处理。(7)炉凉时处理失当。如果在高炉日常生产操作中,出现以上情况,高炉操作者必须引起高度重视,避免炉缸冻结事故的发生。2.炉缸冻结的处理(1)果断采取加净焦的措施,并大幅度减轻焦炭负荷,净焦数量和随后的轻料可参照新开炉的填充料来确定。炉子冻结严重时,集中加焦量应比新开炉多些,冻结轻时则少些。同时应停煤、停氧把风温用到炉况能接受的最高水平。(2)堵死其他方位风口,仅用铁口上方少数风口送风,用氧气或氧枪加热铁口,尽力争取从铁口排出渣铁。铁口角度要尽量减小,烧氧气时,角度也应尽量减小。(3)尽量避免风口灌渣及烧出情况发生,杜绝临时紧急休风,尽力增加出铁次数,千方百计及时排净渣铁。(4)加强冷却设备检查,坚决杜绝向炉内漏水。(5)如铁口不能出铁说明冻结比较严重,应及早休风准备用渣口出铁、保持渣口上方两个风口送风,其余全部堵死。送风前渣口小套、三套取下,并将渣口与风口间用氧气烧通,并见到红焦炭。烧通后将用炭砖加工成外形和渣口三套一样、内径和渣口小套内径相当的砖套装于渣口三套位置,外面用钢板固结在大套上。送风后风压不大于0.03MPa,堵铁口时减风到底或休风。(6)如渣口也出不来铁,说明炉缸冻结相当严重,可转入风口出铁,即用渣口上方两个风口,一个送风,一个出铁,其余全部堵死。休风期间将两个风口问烧通,并将备用出铁的风口和二套取出,内部用耐火砖砌筑,深度与二套齐,大套表面也砌筑耐火砖,并用炮泥和沟泥捣固并烘干,外表面用钢板固结在大套上。出铁的风口与平台间安装临时出铁沟,并与渣沟相连,准备流铁。送风后风压不大于0.03MPa,处理铁口时尽量用钢钎打开,堵口时要低压至零或休风,尽量增加出铁次数,及时出净渣铁。(7)采用风口出铁次数不能太多,防止烧损大套。风口出铁顺利以后,迅速转为备用渣口出铁,渣口出铁次数也不能太多,砖套烧损应及时更换,防止烧坏渣口二套和大套。渣口出铁正常后,逐渐向铁口方向开风口,开风口速度与出铁能力相适应,不能操之过急,造成风口灌渣。开风口过程要进行烧铁口,铁口出铁后问题得到基本解决,之后再逐渐开风口直至正常。(七)炉墙结厚炉墙结厚分为上部结厚和下部结厚。上部结厚主要是由于对边缘管道行程处理不当,原燃料含钾、钠高或粉末多,低料线作业,炉内高温区上移且不稳定等因素造成的。下部结厚多是炉温、炉渣碱度大幅波动,长期边缘气流不足,炉况长期失常,冷却强度过大,以及冷却设备漏水,长期堵风口等因素造成的。