高爐爐墻結(jié)厚的原因分析及控制措施

高爐爐墻結(jié)厚的原因分析及控制措施

1高爐主要技術(shù)指標(biāo)難以支撐目前，全國高爐總體積約為12000蹈，中、小高爐總體積占全國高爐總體積的1.3%以上，在中國的鋼鐵產(chǎn)量中發(fā)揮著重要作用。山東球墨鑄鐵管有限公司(簡稱鑄管公司)目前有3座120m3級高爐,已積累了幾十年的操作和管理經(jīng)驗,高爐利用系數(shù)、煉鐵焦比、煤比、生鐵質(zhì)量等主要技術(shù)指標(biāo)在全國同類型高爐中一直居于前列。但生產(chǎn)中依然存在著高爐爐墻結(jié)厚與結(jié)瘤沙問題,造成爐況不順,制約了高爐進(jìn)一步強化冶煉,嚴(yán)重時甚至影響到生產(chǎn)平衡。因此,預(yù)防爐墻結(jié)厚,避免爐墻結(jié)瘤的問題十分重要。2爐墻結(jié)厚分析高爐爐墻結(jié)厚與結(jié)瘤產(chǎn)生的機理是融化后的液相重新凝固的結(jié)果,按其部位可分為上部結(jié)厚、中部結(jié)厚和下部結(jié)厚?，F(xiàn)結(jié)合1999年鑄管公司3#爐爐墻結(jié)厚加以分析。3#爐于1997年10月擴容改造后,有效容積120m3,于1997年10月27日開爐并迅速達(dá)產(chǎn)。在1999年5月中旬至6月上旬發(fā)生爐墻結(jié)厚現(xiàn)象,歷時長,損失大。2.1爐溫調(diào)整后的改料方案1999年5月上旬末,3#高爐采用3PK+2KP的裝料制度,料線1100mm,礦批1700kg/批,噴煤2000kg/h,冶煉低硅煉鋼生鐵。5月12日至13日,[Si]長時間在0.3%左右,且低硫、終渣堿度偏高(見表1),致使軟融帶下移、透氣性惡化,于5月13日11:20和14日5:35,連續(xù)2天懸料,坐料不明。為此,高爐采取了提高爐溫控制水平,減小噴煤量,提高料線,適時發(fā)展邊緣的操作方針,隨后幾天爐況有所好轉(zhuǎn)。5月18日,原料改用濟鋼燒結(jié)礦,其強度低,粉末多(見表2)。由于沒有引起足夠的重視,導(dǎo)致20日和21日兩次懸料,坐料不明。為了確保順行,高爐將裝料制度改為3KP+2PK,縮小了礦批(P=1550kg/批)。隨后幾日,原料品種頻繁更換,且偶有混倉現(xiàn)象,致使?fàn)t溫波動頻繁。23日所取煤氣曲線出現(xiàn)紊亂,12:30崩料不明,13:40風(fēng)口出現(xiàn)大量粘結(jié)物,1#、2#、3#、7#、8#五個風(fēng)口不同程度向涼涌渣變小眼。高爐被迫大減風(fēng),投空焦。次日視煤氣曲線有好轉(zhuǎn),停用濟鋼燒結(jié)礦改用自產(chǎn)燒結(jié)礦,開始恢復(fù)爐況。此時球團(tuán)豎爐檢修,原料不足,致使高爐原料無成份入爐。26日高爐東西兩探尺出現(xiàn)嚴(yán)重偏差,風(fēng)口工作不均,類似管道征兆。8:50所取煤氣曲線再度紊亂,18:10改料制3KP+2PK后,又于20:33改料制4KP+PK+PKK進(jìn)一步發(fā)展邊緣,采取高控爐溫([Si]=1%左右),小礦批(P=1400kg/批),高焦比處理爐況。次日煤氣曲線有所好轉(zhuǎn),但探尺仍有偏差。5月28日再次改用濟鋼燒結(jié)礦,因燒結(jié)礦全是落地料,粉化比較嚴(yán)重,又逢供料設(shè)備故障,篩分效果極差,焦碳含粉增高。30日因上料失衡,爐溫在大撤風(fēng)溫調(diào)劑的情況下,大幅度上行([Si]0.729%-1.68%-2.071%-2.774%)恰逢渣堿(見表1)形成熱懸,,于11:35和12:50連續(xù)兩次坐料不明;20:19改料制3KP+2PK,次日視煤氣曲線好轉(zhuǎn),14:42改料制3PK+2KP后,再度出現(xiàn)探尺走行嚴(yán)重偏差。6月1日,煤氣曲線再度紊亂,爐身四點溫度明顯下行(見表3),爐墻上部結(jié)厚形成。高爐于17:50投加洗爐料3K+YYKK+[(3K+10料)×2+2YYKK]×8無明顯好轉(zhuǎn);2日9:20改用全倒裝[(5料+2K)×4+YYKK)×7],料線700mm,礦批縮至1150kg/批;3日提高爐溫控制水平,[Si]按Z18中上限調(diào)劑,3:00改用[(5料+K)×4+YK]×4爐喉四點溫度趨上,煤氣曲線有所好轉(zhuǎn);4日開始降爐溫,壓邊緣,料制改為4KP+2PK,料線為900mm,P=1300kg/批;5日10:08改料制3KP+2PK,18:20東西探尺再度嚴(yán)重偏行;6日1:00～6:00有異物集中下落,風(fēng)口工作不均,8:54改用3KP+3PK的裝料制度分次擴礦,爐況趨順。3原料質(zhì)量及其降低爐溫的影響(1)5月中旬初期,長時間低爐溫、低硫冶煉造成軟融帶下移,且為保證優(yōu)質(zhì)品率,終渣堿度偏高(見表1)。在爐溫波動時,爐墻下部出現(xiàn)不規(guī)則粘結(jié),爐子變得反應(yīng)靈敏,崩坐料頻繁,這是本次爐墻結(jié)厚的起因。(2)原料品種的頻繁更換,造成成分波動大,尤其是堿度,增加了調(diào)劑難度。中下旬多次使用濟鋼燒結(jié)礦,大多是落地料,其質(zhì)量差、強度低、粉末多(見表2),而供料設(shè)備又存有故障,篩分整粒效果極差,高爐被迫使用劣質(zhì)爐料,從而導(dǎo)致爐況在恢復(fù)期出現(xiàn)反復(fù),崩坐料增加,料層分布打亂,煤氣分布不穩(wěn),再加上調(diào)劑不及時,在渣堿的情況下,爐溫出現(xiàn)大幅度波動,懸料時有發(fā)生,導(dǎo)致休減風(fēng)增加,軟融帶頻繁變化。由表3對照每日平均爐身、爐喉溫度可得出:在5月下旬中期,爐身南點出現(xiàn)低于爐喉南點的異兆,而此間正是濟鋼燒結(jié)礦和自產(chǎn)燒結(jié)礦頻繁更換時,因而使用劣質(zhì)爐料是本次爐墻結(jié)厚的根源。4強化強化冶煉過程控制管理爐墻結(jié)厚若得不到及時處理,而結(jié)厚的原因又繼續(xù)存在,可能出現(xiàn)瘤根,造成重大事故。針對小高爐的冶煉條件,預(yù)防爐墻結(jié)厚尤為重要。首先,提高高爐工作者的技術(shù)操作水平,加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí),豐富對各種事故的處理經(jīng)驗,提高綜合判斷能力是預(yù)防各種事故的首要條件:(1)作為高爐工作者,應(yīng)強化業(yè)務(wù)設(shè)備管理和基礎(chǔ)管理,減少在爐況不順時,因人為因素造成的休減風(fēng)操作。(2)作為操作者,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作方針,嚴(yán)禁長時間低爐溫、高堿度冶煉,避免爐溫大起大落。(3)保持爐況順行,穩(wěn)定送風(fēng)、造渣和熱制度。在保證生鐵質(zhì)量的前提下,掌握較低的爐渣堿度,是預(yù)防結(jié)厚的基本措施。(4)若出現(xiàn)爐身溫度單側(cè)偏低,冷卻水溫降低,煤氣曲線邊緣氣流不發(fā)展的異兆時,應(yīng)立即采取上下部調(diào)劑,發(fā)展邊緣氣流、降低冶煉強度,減少邊緣料層的礦焦比。其次,預(yù)防爐墻結(jié)厚,應(yīng)著重抓好精料工作。原料質(zhì)量是影響高爐生產(chǎn)的決定性因素,精料是高爐強化冶煉的首要條件,它包括“高、熟、凈、穩(wěn)、小、勻”六個字,對于高冶煉強度的小高爐“穩(wěn)、凈”尤為重要?！胺€(wěn)”指入爐成分穩(wěn)定,冶金性能穩(wěn)定,冷熱強度穩(wěn)定,中和均勻穩(wěn)定;“凈”指入爐原燃料含粉少,故加強篩分、整粒工作是供料段的主要工作。5加強設(shè)備維護(hù),提高爐防結(jié)厚5.1長時間冶煉低硅、低硫鐵時,若終渣堿度高應(yīng)進(jìn)行不定期加入部分熔劑,降低爐渣堿度,改善爐渣流動性,預(yù)防爐墻粘結(jié)和爐缸堆積。5.2應(yīng)根據(jù)原燃料條件,確定適宜的冶煉強度,不要片面地追求產(chǎn)量,一味地追求產(chǎn)量,往往會破壞高爐順行。5.3強化設(shè)備維護(hù),在設(shè)備有缺陷時,高爐操作應(yīng)取相應(yīng)的調(diào)劑,選擇適宜的裝料制度和送風(fēng)制度。5.4處理爐墻結(jié)厚時,應(yīng)按壓差操作,注意爐況順行,加強爐前放渣出鐵工作,減少不必要的休風(fēng)。一定要做到全部達(dá)到消除結(jié)厚的標(biāo)志時,才