衡鋼高爐保持穩(wěn)定高效生產應做好的幾項工作

1、趙總經理、劉副總經理，您們好！近期有電話告知有時高爐生產不太穩(wěn)定，我不知道具體原因與情況，就急著趕寫講義，現已初步完成，請審閱。現傳給吳斌同志轉給煉鐵廠，并請郭副廠長、熊副廠長研究并向有關同志講解與研究應用方法。若發(fā)現有什么錯誤，什么地方看不懂的問題，請轉告給我，或我去衡鋼時做解答。祝大家春節(jié)快樂，萬事如意！魏升明2010年元月24日衡鋼高爐保持穩(wěn)定高效生產應做好的幾項工作衡鋼高爐投產一年來，已取得很大成績。要長期穩(wěn)定高效生產，必須做好以下幾項工作。一、搞好入爐原燃料的管理與加工。在公司選定采購標準之后，要通過廠內管理與加工提高精料水平，做到“穩(wěn)定”、“知道”。高爐順行的核心是透氣性、透液性。

2、燒結礦、礦石、焦炭及入爐輔料都要一定的冷熱強度、粒度均勻、篩除粉末。嚴把入廠檢驗關、分類堆放、料場混勻、燒結礦成份與冶金性能、焦炭成份性能等都要“穩(wěn)定”，而且穩(wěn)定程度越高越好。這些數據包括入爐有害元素負荷等都要“知道”，以便采取應對措施。入爐礦石中，燒結礦比例最多，盡量提高質量，是最好的改善爐料。二、高爐操作是運用送風制度，裝料制度、造渣制度、熱制度、冷卻制度管好爐缸、爐頂、爐體三個地方、爐況順行、減少懸料、坐料，做到“正確認識”與“活學活用”。1、管理好爐缸。爐缸是高爐煤氣發(fā)源地和冶煉進程的終結區(qū)，爐缸初始煤氣分布狀況決定了爐缸截面積的溫度與熱量分布，它不僅對爐缸的滲碳、精還原降低渣中FeO

3、含量，脫除硫等有害元素、鐵水溫度、渣鐵流動性有很大影響，也對上部各高度的溫度與煤氣流分布及軟融帶形狀與位置有很大影響。所以管理好爐缸是穩(wěn)定高效生產基礎。管理好爐缸的目的是爐缸有所需要的熱儲備、鐵水溫度達標，1渣、鐵有良好的流動性、有很強的精還原與脫除有害雜質的能力和初始煤氣的合理分布。檢驗爐缸工作有三類指數：（1）計算類：如風速、動能、風口前理論燃燒溫度。（2）檢測類：如風口前回旋區(qū)深度，鐵水溫度、渣中FeO含量，硫分配系數、爐芯溫度，爐缸爐底溫度等。（3）感觀類：如風口動能過大過小各種儀表的表現。計算類指數中風速、動能的合適數值，不同高爐、不同條件不同，同一高爐不同條件也不同，并且合適值都有

4、較大的波幅。運用時要先比較一下現在值與正常值的差距，若未達到公認的合適值，就要分析是高爐不接受未達到還是高爐可接愛未達到。用感觀動能過大過小的表現來區(qū)別。當高爐不接受達不到時是透氣性、透液性變差，甚至產生了堆積。此時應改善透氣性、透液性、清除堆積，才能改善爐缸工作，強行“吹透”會適得其反。風口前理論燃燒溫度，每座高爐有自己的計算條件與公式，同一高爐不同條件合適的溫度也不一樣。以首鋼老1#高爐和4#高爐為例。從上表可以看出：風口前理論燃燒溫度合適值與燃料比、噸鐵煤氣量有關，燃料比高、噸鐵煤氣量多就可低一些，是溫度和熱量的相互關系。溫度過高會產生揮發(fā)物沉積影響順行，它的下限是滿足爐2缸反應所需熱量

5、和將渣鐵加熱到1450以上，整個范圍應是19002300。所以運用此數值時，一定要分析冶煉條件。反映爐缸工作好壞的一個重要指數是：風口前回旋區(qū)深度（面積），回旋區(qū)是由風速動能及碳素燃燒產生的膨脹功形成的。檢測回旋區(qū)深度的方法有：在生產時從風口插鋼纖測量法，休風后由風口向爐芯取焦法及瑞典的是SSAB律勒歐的生產時用微波探測法等。有些廠搞去風速、動能等與回旋深度的計算法，當需驗證。因為回旋區(qū)在形成的初始階段是隨風速、動能的增加而延長，但回旋區(qū)到一定深度后就沒有這個對應關系了，回旋區(qū)的合理深度，日本人將它計算為面積。認為回旋區(qū)面積占爐缸面積的4749%為好，小高爐可到50%，鞍鋼過去研究的結果是：L

6、=0.874+1.403×10-4VU，我總結的是L=0.424+0.068d+0.003d2，試中L回旋區(qū)深度（m），VU高爐有效容積（m3），d爐缸直徑（m）。高爐有了合適的回旋區(qū)深度，就為形成合理的煤氣初始分布創(chuàng)造條件。真正搞好爐缸工作，不僅與送風制度有關，而是各制度互相配合，要選擇好合適的造渣制度，如爐渣堿度，渣成份的相互比例，使爐渣能有良好的流動性，融化熱，及脫除有害元素的能力。合適的裝料制度，促進軟融帶形狀，位置合適。合適的熱制度，同樣影響軟融帶形狀位置及初始煤氣流的分布。關于熱制度中，物理熱（鐵水溫度）與化學熱（生鐵中含Si）之間誰最代表熱制度，按理應是物理熱鐵水溫度、

7、它是保證鐵水流動的基本條件?？赡茉缙跊]有測量鐵水溫度的條件，用生鐵含Si已形成習慣，需要改變這個觀念才能煉好低Si3生鐵，當然穩(wěn)定物理熱鐵水溫度要求條件要穩(wěn)定，操作水平更高。一般造渣制度、熱制度選定后，日常就靠送風制度與裝料制度，特別是送風制度的調劑促進爐缸爐渣、生鐵的溫度、成份均勻穩(wěn)定，精還原與脫除有害元素能力強。爐缸不同程度透氣性、透液性降低，都可稱為爐缸堆積，按堆積地區(qū)可分為爐缸邊緣的局部或全部堆積，中心堆積，按堆積的性質可分為石墨堆積，渣性堆積、渣鐵混合物堆積。造成堆積的原因很多，有原燃料質量下降，某種操作制度不合理及漏水等等。處理堆積的方法，要根據產生堆積原因、部位、性質、堆積程度，

8、采取不同改善渣、鐵流動性的方法清除堆積，因漏水造成的必須立即斷水，因某項操作制度造成的也要在洗爐的同時調整好該制度，才能使爐缸活躍。2、管好爐頂，目標是搞好爐料在爐頂合理分布，實現煤氣流合理分布，達到爐料下降順利，煤氣熱能、化學能高效率的利用。合理煤氣分布，不是單純給煤氣找出路，它是爐料流與煤氣流相對運動與煤氣熱能、化學能高效利用的統(tǒng)一，煤氣流在爐內的疏導與抑制，是在相對運動順行的基礎上加強抑制，實現能量的高效率利用。各高爐的冶煉條件不同，操作水平不同，煤氣利用率就不同，表現在爐喉半經方向及圓周各點的煤氣溫度與煤氣中CO2含量會有差別。但以下幾點是必須認識和做到的。（1）中心煤氣流應該開放。可

9、減少爐料之間和爐料與爐墻之間的磨擦力，增加爐料下降的有效重量，可促進圓周煤氣分布均勻，加快中心焦堆的置換速度，促進爐缸活躍，可多噴煤粉，有利延長高爐4壽命。（2）爐喉半徑從邊緣到中心各點開放程度都有速度與溫度的極限。要求邊緣煤氣流最低速度以不產生爐墻粘結粉塵為度。周圍四個方向均勻，避免產生爐墻偏蝕。發(fā)展邊緣時，面積不能過寬，過寬不僅影響煤氣能量利用，還容易產生局部管道行程。開放中心也不能面積過大。過大也會影響出現煤氣溫度突然快速上升。甚至影響到爐頂混合煤氣溫度的超出標準的升高現象。要求爐頂布料焦炭與礦石有一定寬度的平臺和邊緣到中心各點合適的礦焦比。為保證中心煤氣流開放，中心應堆放焦炭多一些，現

10、在有兩種理論，寶鋼也是如此，一是“漏斗論”，認為焦炭在爐內堆角小，易滾到中心。另一種是“中心加焦”。不論哪種說法都是中心要裝焦炭多一些。實際生產時爐頂布料的真實料面還在研究。烏克蘭的克里沃洛什9#高爐裝了20個雷達探測布料料面，德國用探針探測布料料面，形狀也不一樣。改善煤氣利用應在爐況順行、四周均勻的情況下，充分利用爐喉截面積，焦炭、礦石的布料平臺盡量靠近邊緣與加大寬度。（3）穩(wěn)定合理的煤氣分布是從爐缸初始分布經軟融帶到散料體形成的，所以當爐缸失常時光靠上部調節(jié)作用不大，必須從爐缸做起，活躍爐缸，上、下部調節(jié)配合，才能達到煤氣合理分布的目的。關于料批大小與小時料速問題，擴大料批一般屬于進攻性調

11、節(jié)，要求在順行、煤氣合理分布的基礎上進行，料批擴大后，仍保持煤氣合理分布。小時料速，應以爐頂混合煤氣溫度允許的高低及波幅為依據，擴大料批、減少小時料速，爐頂混合煤氣溫度的高低和波幅必須5在允許的范圍內。否則不宜進行。3、管好爐體。管好爐體的任務是，防止爐體各部位發(fā)生粘結（結瘤），渣皮脫澆，損壞冷卻水箱。以至發(fā)生偏蝕和燒穿；使高爐保持為一個完好的生產工具，延長高爐壽命。檢測爐體常用爐墻各部位溫度、熱負荷等指數。都應保持在穩(wěn)定的合適范圍。爐內軟融帶以下，上要靠渣皮自身維護，特別是采用銅冷卻壁薄爐襯結構的高爐，很容易形成渣皮。但是，如果爐內熱負荷控制不當，渣皮很可能脫落，破壞正常操作爐型。渣皮落入爐

12、缸，會引起熱制度波動，甚至導致爐況失常。如何控制爐體各部位的溫度與熱負荷。一是要找出正常時各部位溫度和熱負荷及允許的波動范圍值為控制基數；二是用上、下部操作制度調劑方法穩(wěn)定合理煤氣流。當爐腰以上出現爐墻溫度升高、熱負荷增大時，應加重邊緣的礦焦負荷、縮短礦石與爐墻邊緣的布料距離。對爐腰、爐腹溫度與熱負荷變化，應調劑中心煤氣的開放程度，同時考慮風速、動能及回旋區(qū)深度，促使初始煤氣合理分布。太鋼有用（邊緣溫度/爐頂溫度）控制爐腰以上溫度及熱負荷變化和用（中心溫度/爐頂溫度）控制爐腰以下溫度及熱負荷變化的經驗?？傊诵氖欠€(wěn)定軟融帶的位置與形狀。如果出現圓周工作不均勻，要查清原因，是布料的偏差還是送風

13、不均，布料偏差要用不規(guī)則的倒罐制度與布料方法解決；送風不均就應調整風口布局。鞍鋼西區(qū)3#高爐就有調整風口布局的經驗。關于冷卻水與熱負荷的調整關系，一般是穩(wěn)定冷卻水溫差。水溫差升高時加大水量，來水溫度可降低，水溫差降低時，先提高來水溫度，適當減水，但水速不可過低，一般不要低于61.0米/秒為好。對爐缸局部甚至個別冷卻水箱的溫度高，熱負荷過大，先要弄清其真實性，是否有水管堵塞或水箱與爐皮之間串有高溫氣體，使水箱兩邊受熱造成的？若是水箱兩面受熱，應將爐皮與水箱之間的空隙灌滿泥漿，最好是無水泥漿，而后再測，根據新的實際值，決定是否需要補爐和用何種方法。軟融帶以上的爐體是煤氣流沖刷與物料流下降與爐墻磨擦

14、造成的侵蝕，關健是防止邊緣管道行程，爐型不規(guī)則不完整時，一般用熱噴補方法，保持爐型完整。4、保持爐況順行，減少坐料。高爐保持高產、優(yōu)質、低耗和順行長壽。在操作方面雖然主要取決于操作制度的選擇，但不是選擇好各項制度就萬事大吉了。由于原燃料理化性質的波動，入爐料的稱量誤差及其他因素變化，爐況隨時有小的波動，必須及時加以控制和調劑，否則，任其發(fā)展，必然破壞操作制度與順行。高爐順行時在教科書和技術操作規(guī)程都有十幾項的表現，都可歸納為爐料與煤氣流相對運動正常、煤氣流分布合理、爐料下降均勻，和爐缸工作均勻活躍、爐溫充沛穩(wěn)定兩個方面。任何一方面不正常即稱為爐況失常，煤氣流分布失常影響爐料下降的失常爐況，有邊

15、緣過分發(fā)展，邊緣過重，管道、連續(xù)崩料、懸料、坐料等。爐缸工作失常，主要是爐熱、爐冷、爐缸堆積等。兩者之間既有區(qū)別又有聯系。下面只講管道，崩料、懸料、坐料。（1）管道崩料行程管道崩料行程是原燃料質量變差，或送風制度與布料不正確，爐溫波動大、爐型不規(guī)則等因素影響爐料透氣性與所產生的煤氣量很7不適應的一種失常爐況表現。它爐內某一局部的煤氣流過多，影響爐料的正常下降。管道崩料行程可分為，上部管道崩料與下部管道崩料，還可分邊緣管道崩料與中心管道崩料。按原因來分，有爐熱、爐冷、爐料粉末過多強度差、布料不正確等引起的管道崩料。其共同征兆是：管道行程時風壓下降、風量自動增加。崩料后風壓立即上升，風量減少。料尺

16、工作不均勻，出現滑尺、埋尺、停滯、崩落等現象。靜壓力計、壓差計、透氣性指數、壓量指數波動大。爐頂壓力波動大有尖峰。頂溫高很多、波動很大，瓦斯灰吹出量增加。嚴重管道行程時，爐頂的煤氣上升管變紅，并有爐料的打擊聲。不同管道崩行程的個性征兆是：在邊緣管道行程時，位于管道方位的爐墻與爐頂溫度升高，園周四個方向溫度分散，管道方向的靜壓力上升，壓差下降而波動，料尺工作不均，出現滑尺、假尺、爐喉煤氣CO2曲線四個方向的值差別大，并在管道方向出現第二點的CO2含量低于第一點，嚴重時，第二、三點都低于第一點。在中心管道行程時，爐身四個方向的靜壓力值差別不大，都有下降，風壓隨管道崩料而上下波動，爐頂溫度升高急快而

17、不分散，料尺出現停滯崩落現象，風壓風量的波動幅度一般比邊緣管道崩料時大。另外，上部管道崩料行程，主要反映上部靜壓力波動大；下部管道崩料行程主要反映下部靜壓力波動大，并較容易由風口工作看到嚴重不均勻現象。8處理管道崩料行程的方法，也與生成原因和部位不同而異。（1）上部管道崩料行程時，上部改變布料或加入24批雙裝爐料，堵塞管道，使煤氣重新合理分布。亦可用爐頂高、常壓轉換的方法到達此目的。同時立即減少鼓風量，緩和煤氣量與透氣性的矛盾，促使煤氣流穩(wěn)定，料尺工作好轉。當這些措施無效時，應放風破壞管道行程，使爐況轉入正常，在爐溫熱行未恢復正常時，采取以上措施是很難達到目的的，只有在爐溫穩(wěn)定或稍向下行時，調

18、劑成功率才能提高。（2）下部管道崩料行程。它多是成渣區(qū)透氣性變壞的結果，常是爐溫基礎不高或爐冷時出現。調劑處理此種爐況，要比上部管道崩料行程困難得多，采用爐料雙裝、改變布料器角度等上部調劑方法，不但無用反而更壞，它亦不可用高、常壓轉換來處理。發(fā)生此爐況時， 首先要狠減風量，適應當時的透氣性條件，風量要減到料尺工作和風壓、風量穩(wěn)定為止，切不可一次只減一點點，被迫再減，這樣就拖延了處理失常的時間。同時上部要增加發(fā)展邊緣煤氣流的裝料比例，及時減輕焦炭負荷或集中加一定量的焦炭，改善爐料透氣性，提高邊緣溫度，防止小風量、低爐溫、成渣帶位置波動帶來下部爐墻結厚。若風量已減至很小了，風壓料尺工作仍不穩(wěn)定，應

19、休風堵上數個風口，這既可破壞管道行程，又能在小風量下保持風速、動能，促使爐缸半徑方向煤氣流分布趨向合理。（2）懸料它是爐料透氣性與煤氣量極不適應，爐料停止下降的失常爐況。9它也可分為上部、下部、爐冷、爐熱、煤氣流失常等各種懸料。主要征兆是風壓急劇升高，風量立即下降，料尺停滯，壓量指數、透氣性指數降低，爐頂壓力降低，爐頂溫度開始時上升并重疊，連續(xù)懸料、上部煤氣很少時，頂溫下降。上部懸料主要表現上部壓差高，風口前焦炭仍活動，風量下降較少；下部懸料主要表現下部壓差高，風口前的焦炭幾乎不動，風量下降較多；熱懸料有一個風壓逐步升高向熱行的過程；冷懸料也有一個向冷行的過程。處理懸料是一件十分細致的工作，一

20、是要處理及時，除休風后復風時的懸料外，一般要求立即處理。第一次懸料時間最長不超過20分鐘，處理得越早，損失越小。相反，拖延時間越長，越難以恢復正常，損失越大。二是要分析好不同情況的懸料，采取正確的方法，力爭一次坐料成功。(1)爐溫正常，爐況順行時突然懸料，但風口工作仍較好，這是上面局部透氣性不適應造成的懸料可先用爐頂高、常壓轉換處理或立即坐料，此時坐料后回風風量可以大一些，一般為全風量的70%.恢復正常風量的速度也可以快一些。(2)若爐溫熱行引起的上部懸料，煤氣量與透氣性矛盾加大，坐料后的回風風量要稍小一些，一般為全爐量的60 %，而且恢復全風量速度也比較前種懸料慢一些。它只有消除爐溫熱行之后

21、，才能加快恢復風量的速度，若在懸料前有滑尺崩料行程，坐料后回風風量也要小一些，恢復正常風量的速度也應放慢。10(3)爐冷成渣區(qū)透氣性變化造成的下部懸料，這時煤氣量與透氣性的矛盾很大，坐料后的回爐量應更小，一般只有全風量的50%以下?；謴驼ｏL量的速度更慢。不論什么懸料、調劑過程中都要遵守煤氣量與透氣性相適應的原則，坐料后回風的壓力不能高，回風壓力低了沒關系，只要透氣性指數能達到爐料可以自由下降的標準。料尺活動，透氣性指數穩(wěn)定在正常下料范圍，可以加快加風速度。否則，會形成連續(xù)懸料，爐料透氣性越來越壞，要求坐料后回風壓力越來越低，才能使透氣性指數上升達到料尺活動。另外，連續(xù)懸料，不能恢復時，可休風

22、臨時堵幾個風口，它可使爐缸煤氣重新分布適應小風量送風。當頑固懸料爐頂煤氣很少時，可改常壓停止送煤氣，并在爐頂及蒸煤氣管道內通入蒸汽，噴吹鐵口，保證安全。要防止爐溫大幅度波動，防止爐溫過低，坐料后應及時加入一定量凈焦，在噴吹煤粉情況下要補充足煤粉的少加入量，同時起到改善透氣性的作用。不要長時期虧料尺作業(yè)，爭取及早恢復到按料尺的正常布料。關于爐頂壓力的使用，要以入爐風量為依據，入爐多少風量，保持相近的實際風速，使用相應的頂壓，不可在入爐風量很小時使用過高頂壓，影響煤氣流的初始分布和低壓差大透氣性指數的假象。高爐諸多儀表中，反映爐況順行最敏感的儀表是透氣性指數，它能很好地指導操作。應認真用好它。搞好高爐順行的重要環(huán)節(jié)，