高爐爐體溫度監(jiān)測及爐型優(yōu)化

高爐爐體溫度監(jiān)測及爐型優(yōu)化

近年來，隨著萊蕪鋼鐵有限公司（萊蕪鋼）辦公樓訓(xùn)練精料的落實和各種加固訓(xùn)練訓(xùn)練手段的改進，四種120m3高跑步機的強度從1998年的1.5.3m.d提高到2.08t/3m。d.然而，1.3.iii.d貨架上的大多數(shù)外殼都被燒紅，導(dǎo)致冷卻壁損壞。因此高爐長壽，對爐殼及冷卻壁的維護顯得尤為重要。對爐殼表面進行測溫分析，能有效推測爐內(nèi)邊緣熱流強度的高低，與其他參數(shù)結(jié)合，可為高爐操作提供主導(dǎo)性意見，有效預(yù)防高爐結(jié)厚和結(jié)瘤事故，為高爐保持合理操作爐型和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。1高爐溫度分布由于萊鋼4座120m3高爐采用汽化冷卻方式，冷卻強度難以適應(yīng)較高的冶煉強度，特別是高爐中部造渣帶位置，更是爐體維護的關(guān)鍵部位。通過較長時間的系統(tǒng)分析，逐漸摸索出一套行之有效的監(jiān)測分析過程。探索過程大體可分為兩個階段：由于造渣帶是高爐受侵蝕最嚴重的部位，也是高爐操作最敏感的區(qū)域，任何操作制度發(fā)生變化都會影響造渣帶的位置或厚度。因此，在爐身下部、爐腰兩層圓周各設(shè)8個測溫點，并建立兩層圓周溫度分布變化圖和各點溫度波動折線圖。根據(jù)溫度變化推測爐內(nèi)邊緣熱流強度的高低和渣皮厚度，為高爐操作制度的調(diào)整提供依據(jù)，以達到合理的煤氣流分布及保持合理操作爐型的目的，從而系統(tǒng)掌握高爐的細微變化，保證高爐的長期穩(wěn)定順行。為進一步探索高爐在一定冶煉強度下，爐體上下各層溫度分布情況和煤氣流變化情況，分別在爐身的上部、中部、下部及爐腰和爐腹共設(shè)40個監(jiān)測點進行全面測控，并建立各點的折線變化和各層圓周溫度分布檔案，逐步摸索出在現(xiàn)有冶煉條件下，120m3高爐各層適宜的溫度控制范圍及高爐縱向溫度變化規(guī)律（見表1、圖1）。根據(jù)每點的溫度變化和圓周溫度分布，綜合判斷爐內(nèi)煤氣流的變化情況，并以此判斷高爐送風(fēng)制度和裝料制度的合理性。從各層采集溫度場的數(shù)據(jù)，按溫度變化→渣皮厚薄（爐內(nèi)截面積大?。簹饬魉僮兓@一順序進行理論推測，保證高爐操作宏觀調(diào)控的合理性，收到了很好的效果。2爐身結(jié)厚原因分析在爐況順行的條件下，隨著邊緣負荷的加重，高爐各層溫度普遍下降，造渣帶部位爐殼溫度下降更為明顯。為此，分析了邊緣煤氣流較旺盛、煤氣流分布合理穩(wěn)定、邊緣煤氣流不足、造渣帶結(jié)厚以及高爐上部結(jié)厚時所對應(yīng)的高爐各部位溫度變化情況（見表2），其中，“↑”表示該部位溫度升高，“↓”表示該部位溫度下降，“—”表示溫度處于正常范圍。當(dāng)爐況順行，邊緣煤氣流旺盛時，應(yīng)及時增加正裝比例或適當(dāng)降低料線，以減緩煤氣流對爐墻的侵蝕和沖刷，保護爐體冷卻設(shè)備，并取得較好的經(jīng)濟指標(biāo)。當(dāng)高爐上下部爐殼溫度普遍降至適宜溫度下限或更低時，說明高爐邊緣煤氣流減弱，爐內(nèi)粘接力大于侵蝕力，高爐表現(xiàn)為風(fēng)壓高風(fēng)量小，壓差逐漸升高，應(yīng)及時采取上部疏松邊緣的裝料制度，以保證爐況順行穩(wěn)定。高爐上部結(jié)厚或造渣帶結(jié)厚時，爐況處于失常狀態(tài)，應(yīng)及時分析結(jié)厚原因。2000年4月，1#高爐因造渣帶結(jié)厚導(dǎo)致壓差升高，高爐出現(xiàn)崩坐料。從各層爐殼測溫情況分析，爐腰東南部位溫度比原來下降95℃，而該方向上部溫度卻比圓周其它點高15℃。分析認為，隨著造渣帶的結(jié)厚，爐腰截面積縮小，若保持冶煉強度不變，則煤氣流速明顯增加，受自然爐型的影響，上部邊緣煤氣流相對發(fā)展，甚至出現(xiàn)邊緣管道（上代2#120m3高爐曾出現(xiàn)過）。為此，將東南部7#風(fēng)口長度由260mm調(diào)整為240mm，為盡快恢復(fù)爐況奠定了基礎(chǔ)。2000年8月，1#高爐由于冷卻壁向爐內(nèi)滲水未及時發(fā)現(xiàn)，高爐風(fēng)口圓周工作不均。利用檢修機會，檢查送風(fēng)系統(tǒng)沒有發(fā)現(xiàn)異常，到爐頂檢查發(fā)現(xiàn)大鐘關(guān)閉時西南先關(guān)，東北后關(guān)，即大鐘關(guān)閉時有兩個聲音，于是確認為爐頂布料不均所致。但從爐身中部和爐身上部的測溫情況分析，兩層圓周溫度分布圖基本呈圓型，而且各點折線變化不大，說明布料比較均勻，證實大鐘關(guān)閉對爐頂布料無大影響，后檢查驗證為冷卻壁向爐內(nèi)漏水導(dǎo)致風(fēng)口工作不均。2002年5月，2#高爐出現(xiàn)結(jié)瘤事故，當(dāng)時對爐況認識分歧較大，炸瘤前各層測溫統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表3。由表3可知，爐腰段東至北方向溫度比西北至東南方向低45℃，而該方向上部溫度卻比西北至東南方向高33℃。溫度異常是因為東至北方向造渣帶掛結(jié)，爐腰截面積縮小而改變正常氣流分布。另外，上部西北至東南方向溫度偏低，而下部溫度相對圓周其它點溫度較高，特別是西面尤為明顯，充分說明爐身中部以西面為主結(jié)厚較為嚴重，而且從探尺和風(fēng)口工作上表現(xiàn)較為明顯。隨后高爐休風(fēng)炸瘤，其結(jié)瘤情況與炸瘤前根據(jù)測溫分析的失常爐型基本吻合。3高爐內(nèi)部溫度通過高爐爐體測溫分析指導(dǎo)高爐操作，能有效地保護冷卻設(shè)備，防止邊緣氣流對爐墻的劇烈沖刷，為延長爐體壽命起到了不可輕視的作用。監(jiān)控操作幾點體會：（1）各層圓周測溫點要建立標(biāo)志，測溫點應(yīng)設(shè)在左右兩塊冷卻壁之間，以免影響測溫效果，該位置若有外噴水冷卻時，須暫停外噴水30min后再測溫。（2）當(dāng)造渣帶輕微結(jié)厚時，對液體流動影響不大，爐殼溫度變化不大；當(dāng)結(jié)厚程度大于10%時，對高爐下部氣體和渣鐵流動會造成顯著影響，使下部壓差升高，上部壓差降低，導(dǎo)致風(fēng)口圓周工作不均，高爐同一方向溫度上下差別較大，應(yīng)及時采取措施，避免爐況進一步失常。（3）對各層各點測溫分析時，要注意各點的變化趨勢，新舊高爐同一部位溫度稍有差別，還須根據(jù)操作情況進一