CN102994671A - 一种高炉长期休风的定量化恢复方法 - Google Patents

Abstract

一种高炉长期休风的定量化恢复方法，属于高炉炼铁技术领域。根据高炉长期休风及炉况恢复过程各阶段的重点工作，以风量控制为核心，将长期休风及炉况恢复过程划分为四个阶段：休风操作阶段、休风阶段、送风操作阶段、炉况恢复阶段。优点在于，规范高炉长期休风的恢复阶段及各项参数控制标准，为恢复过程的安全、高效提供保障。

Description

一种高炉长期休风的定量化恢复方法

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种高炉长期休风的定量化恢复方法。

背景技术

首钢高炉历次计划检修的长期休风（8~16小时）及炉况恢复仍普遍存在操作随意性强、人为性强的特点，导致各次炉况恢复的参数变化大、恢复时间长短不一等问题。本发明量化长期休风及炉况恢复过程的阶段，明确各阶段的重点工作、定量化原则及参数控制标准，使高炉的长期休风及炉况恢复工作安全、高效，为高炉经济技术指标的进步奠定了基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉长期休风的定量化恢复方法，规范高炉长期休风的恢复阶段及各项参数控制标准，为恢复过程的安全、高效提供保障。

1、高炉长期休风的定量化恢复方法操作要点

根据高炉长期休风及炉况恢复过程各阶段的重点工作，以风量控制为核心，将长期休风及炉况恢复过程划分为四个阶段：休风操作阶段、休风阶段、送风操作阶段、炉况恢复阶段。

（1）休风操作阶段

体风料中的焦炭以轻负荷料的方式加入，第一段轻负荷料10批，提前0.70~0.75个冶炼周期开始加入，其在休风时处于炉腰及炉身下部的软熔带位置，若正常焦炭负荷在5.0~5.5，第一段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻1.35~1.65；若正常焦炭负荷在5.5~6.0，第一段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻1.45~1.80。第一段轻负荷料之后加入第二段轻负荷料至休风，若正常焦炭负荷在5.0~5.5，第二段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻0.25~0.50；若正常焦炭负荷在5.5~6.0，第二段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻0.30~0.55。休风料中轻负荷料校核炉渣碱度比正常时低0.03~0.05。

（2）休风阶段

高炉休风后控制炉体冷却水水速至正常时的30%~50%。

（3）送风操作阶段

送风料矿批减轻5%~10%，若正常焦炭负荷在5.0~5.5，炉内焦炭负荷可相对正常焦炭负荷减轻0.20~0.40，若正常焦炭负荷在5.5~6.0，炉内焦炭负荷可相对正常焦炭负荷减轻0.25~0.45。堵风口的数量取决于休风时间，休风时间在9~12个小时，堵6个风口；休风时间在13~16小时，堵8个风口，堵风口间隔均匀，对称分布。

送风初期，顶温控制在250℃~350℃，以增强炉内上部料柱的透气性。料尺自由运动，风量达到全风的60%，炉内开始喷煤，喷煤量为正常水平的50%~60%，所有工作风口均可喷煤，之后，控制煤比在与炉内焦炭负荷相搭配的水平，利用风温对炉温进行调整。

第一次出铁的时间确定在送风后炉内补平静态正常料线的基础上继续装入4批料的时间，采取单铁口连续出铁的方式，风量达到全风量90%后，各铁口可轮流出铁。

（4）炉况恢复阶段

第一次出铁后期，炉内开始捅风口，每次捅风口的数量为2个。

2、高炉长期休风的定量化恢复方法理论分析

（1）阶段划分

①炉况准备

高炉炉况顺行差，炉内煤气分布不稳定，一方面导致煤气利用率变差、炉缸热度下降，使渣铁物理热偏低，易造成灌渣，影响休风安全及炉况恢复；另一方面炉内连续塌料后，原有料层的有序层状分布被破坏，煤气通道被堵塞，易造成炉况恢复过程中难于加风、延缓炉况恢复进程。

炉况顺行差，风量、炉温未达到规定范围，炉内应及时减轻焦炭负荷0.2~0.4，以实现炉内的顺行，保证休风时的渣铁物理热，利于高炉长期休风的安全及炉况的快速恢复。若炉况顺行差、风量未达到规定范围，炉内减轻焦炭负荷宜通过减轻矿批的方式；若炉况顺行，但炉温偏低，炉内减轻焦炭负荷宜通过增加焦批的方式。

②阶段划分

根据高炉长期休风及炉况恢复过程各阶段的重点工作，以风量控制为核心，将长期休风及炉况恢复过程划分为四个阶段：休风操作阶段、休风阶段、送风操作阶段、炉况恢复阶段。送风操作阶段又可分为送风阶段、加风阶段及出铁阶段，炉况恢复阶段又可分为初步恢复阶段及强化冶炼阶段。

（2）休风的定量化

①休风料

长期休风前炉内需要加入休风料，一则送风后，轻负荷料减少炉缸热量消耗、提高高炉下部的热状态；二则有利于增加软熔带焦窗的厚度，利于送风后快速加风；三则有利于减少因送风后降风温、不能及时喷煤引起的高炉热制度波动。

体风料中的焦炭以轻负荷料的方式加入，第一段轻负荷料10批，其在休风时处于炉腰及炉身下部的软熔带位置，以提高炉内金属料的位置、减缓送风后渣铁的生成速度，若正常焦炭负荷在5.0~5.5，根据休风时间的长短，第一段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻1.35~1.65；若正常焦炭负荷在5.5~6.0，根据休风时间的长短，第一段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻1.45~1.80。第一段轻负荷料之后加入第二段轻负荷料至休风，若正常焦炭负荷在5.0~5.5，根据休风时间的长短，第二段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻0.25~0.50；若正常焦炭负荷在5.5~6.0，根据休风时间的长短，第二段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻0.30~0.55。

休风料中轻负荷料校核炉渣碱度比正常时要低0.03~0.05，休风料的配料碱度校核中铁水[Si]%由正常时的0.5%提高至1.0%，并逐段减小至0.5%，防止高碱度炉渣影响炉况恢复。

②休风热制度及造渣制度

高炉休风的核心是出净渣铁、安全休风，休风前炉缸充沛的热量及适宜的炉渣碱度是出净渣铁的前提，休风前炉温合适、渣铁流动性良好、物理热充沛，也有利于炉况恢复。高炉休风前铁水物理热需要在1480℃以上，炉渣碱度适当降低，二元碱度控制在1.15~1.18。

③休风风量控制

休风操作采取“小步勤减”方式，有利于料柱逐步向下压实，减少料柱内的大幅度错位尤其是软熔带的错位，这对减少煤气通道堵塞是有利的，并且使炉内维持高风压的时间延长，有利于出净渣铁。休风适当延长前期的高风压时间，尽量减少慢风时间，即风压低于0.5Kg/cm²的时间，风压减至0.5Kg/cm²时，高炉停气。

（3）炉况恢复的定量化

①送风料

高炉送风初期，风量较小，矿批与风量处于不协调状态，易造成送风初期煤气稳定性的紊乱，严重威胁炉况恢复，因此送风初期适当减轻矿批是适宜的，矿批减轻的范围控制在5%~10%，随风量的增加，逐步将矿批加至正常。若正常焦炭负荷在5.0~5.5，根据休风前炉况表现，炉内焦炭负荷可相对正常焦炭负荷减轻0.20~0.40，若正常焦炭负荷在5.5~6.0，根据休风前炉况表现，炉内焦炭负荷可相对正常焦炭负荷减轻0.25~0.45，待炉况进入强化冶炼阶段时逐步加至正常。送风料的校核炉渣碱度按正常时的铁水[Si]%及炉渣碱度控制。

②送风热制度及造渣制度

送风热制度及造渣制度主要由休风料决定，但渣铁物理热还受加风曲线、煤气稳定性、风温等因素影响，因此送风初期维持稳定的煤气分布，使用相对高的风温，对于提高炉缸热状态具有重要作用。炉缸热状态应利用渣铁物理热衡量，送风初期铁水[Si]%较高的现象并不表明炉缸热量充沛，送风初期，易因铁水[Si]%高造成高碱度炉渣在炉缸内难于渗透，进而影响透气性指数，使炉内难于加风。

③送风风量

为防止送风初期难于加风，使煤气分布“中心不开、边缘过分发展”，也为了对炉缸死焦堆中心部位尽快加热，使送风后形成的渣铁能够快速渗透至炉缸底部，高炉长期休风后需要堵风口送风。堵风口的数量取决于休风时间，休风时间在9~12个小时，堵6个风口；休风时间在13~16小时，堵8个风口，堵风口尽量间隔均匀，对称分布。

送风操作的中心任务是疏通煤气通道、促使料柱正常下降，送风初期，由于需要燃烧焦炭为风口循环区及料柱的疏松提供空间，将风量加至全风量的40%，促使风口前端焦炭燃烧，若炉内所需空间形成后透气性指数没有达到正常水平，说明炉内固有煤气通道没有完全重新构建，且因风口循环区深度小，主要依靠炉内边缘煤气通路实现煤气的上升，在疏松的料柱与尚未疏松料柱之间出现空间，尚未疏松料柱对煤气形成强烈的阻碍。待炉内透气性指数达到正常水平并呈稳定状态，则表明炉内煤气通道已疏通，料柱下降已正常，炉内可逐步加风，每步的加风幅度不超过200m³/min。炉内风量达到堵风口数对应的风量水平后，一般在第一次出铁后期，炉内开始捅风口，之后每步的加风幅度不超过100m³/min。

④风温

送风风温以前主要由休风前的炉温决定，在高炉正常焦炭负荷高于5.0的情况下，送风风温1000～1050℃，兼顾提高送风初期炉缸热状态与增加风量的目的，待风量达到堵风口数对应的风量水平后，炉内根据实际炉温状况决定风温的使用水平。

⑤顶压、顶温

适当的高顶压有利于送风后料柱的运动，顶压的使用可基本遵循与风量搭配的原则，切忌顶压使用水平长期偏低。

送风初期，顶温控制在250℃~350℃，以增强炉内上部料柱的透气性，避免连续加料使炉内上部料柱透气性急剧变差，影响炉内加风，可通过控制料线的方式来控制送风初期的顶温。

⑥喷煤

料尺自由运动，风量达到全风的60%，炉内开始喷煤，喷煤量为正常水平的50%~60%，所有工作风口均可喷煤，以提高喷煤的均匀性。之后，喷煤量随风量而调节，控制煤比在与炉内焦炭负荷相搭配的水平，利用风温对炉温进行调整。

⑦出铁

炉况恢复过程第一次出铁时，渣铁流动能力由炉内休风料及送风后的炉况决定，炉内积存一定量的渣铁后再排放，对主沟、小坑及渣铁沟是有利的，第一次出铁的时间确定在送风后炉内补平静态正常料线的基础上继续装入4批料的时间，炉缸内积存一定量的渣铁，使铁水能够顺利流过主沟及小坑，防止将小坑铸死。

（4）长期休风及炉况恢复的阶段操作

①休风操作阶段

第一段轻负荷料在休风时需处于炉腰、炉身下部软熔带位置，提前0.70~0.75个冶炼周期开始加入轻负荷料，至休风。为了确保休风前出净渣铁，休风前保持正常的铁口深度，休风操作时逐步减风，在休风过程中保持铁口见喷煤气、渣铁从铁口喷至撇渣器前，随时确认渣铁流是否变小，若铁口见喷煤气但渣铁流没有变小的迹象且实际出铁量与理论出铁量相差较多，休风操作要根据渣铁流的大小，避免渣铁出不净。

高炉长期休风要进行炉顶点火，减风后，通过控制加料逐步加深料线，在高炉停气时料线控制到2.5m~3m，之后不再加料，休风后顶温一般在在300℃~350℃，关闭炉喉蒸汽、气密箱氮气置换为空气后打开炉喉人孔，进行炉顶点火。

②休风阶段

高炉休风过程，炉内边缘热负荷急剧减小，在炉内软熔带以下残存液相的区域，渣皮厚度逐步增长、渣皮热面温度逐步降低，因此，高炉休风后必须根据休风时间的长短控制炉体冷却水水速，以增加冷却水传热的热阻，减小渣皮厚度的变化。水速降低的幅度取决于休风时间，一般根据休风时间的长短降至正常时的30%~50%。

休风期间要定时对冷却设备进行检查，防止冷却设备向炉内漏水，对炉皮跑煤气处进行补焊，防止吸入空气，为了减少高炉热量损失及休风安全，休风后对所有风口进行密封。

③送风操作阶段

送风初始风量由送风操作的要求决定，风压0.25Kg/cm²时，检查吹管严密程度，风压0.50Kg/cm²时，高炉送气，送气完成后，放散阀关严，风量达到全风量的40%，在此风量下待料尺自由运动后，炉内可继续加风。

料柱运动的动力在于重力与顶压产生的压力，在送风操作中尽量采用高顶压，促使未疏松料柱尽快运动，料柱越早运动，休风对高炉的影响就越小，料柱运动后，透气性指数回到正常水平，炉内可逐步加风。长期休风后料柱压实，料线较深，送风初期不要急于加料，顶温近350℃时放第一批料，之后视顶温、风量、透气性指数赶料线，避免连续放料，造成顶温、透气性指数持续下降。

送风1小时后，料尺仍然不动，减风适应，尤其是对于休风前煤气分布稳定性差的高炉，必须给予减风适应，而不要强行加风，否则易加剧煤气分布的不稳定。送风后停煤时间越长越易导致连续低炉温，争取尽早喷煤成为稳定炉缸热度的重要手段，料尺自由运动、风量达到全风的60%后及时喷煤，切忌送风后长时间停煤，且及时喷煤有利于稳定料速，稳定炉内透气性指数。

送风后第一次出铁，铁水[Si]%高但物理热低，下料批数达到要求，打开铁口，为防止小坑铸死，一般采取单铁口连续出铁的方式，尽量安排使用时间长的小坑，风量达到全风量90%后，各铁口可轮流出铁。

④炉况恢复阶段

捅风口的节奏要综合考虑炉况恢复进度的要求和炉缸热度的实际状况，一般在第一次出铁后期，炉内开始捅风口，每次捅风口的数量为2个。若渣铁物理热偏低，则适当减慢捅风口、加风的节奏；若渣铁物理热较高、透气性指数偏紧，可在风量尚未达到要求的情况下提前捅风口；若休风前炉况顺行差，可堵一个风口至炉内煤气分布稳定、炉温达到规定后再捅开。炉内捅风口、加风时，每步的加风幅度不超过100m³/min。

高炉风口全开，炉况顺行，炉内风量、炉温达到规定范围，高炉可进行强化冶炼，富氧率达到正常水平，炉内矿批与焦炭负荷加至休风前的正常水平。

3、有益效果

根据高炉长期休风及炉况恢复过程各阶段的重点工作，以风量控制为核心，休风前保持炉况顺行，风量、炉温达到规定范围，合理安排休风料，轻负荷料在炉内的位置准确，休风料的炉渣校核碱度调整到位，休风操作时“小步勤减”，控制好料线、顶温。休风期间及时采取防凉措施，炉体冷却制度控制合理，防止渣皮厚度的异常变化。送风操作中合理使用风温、顶压，控制顶温在适宜范围，按要求喷煤、第一次出铁。炉况恢复阶段，根据实际炉况表现，积极捅风口加风，炉况达到规定标准后进行强化冶炼。高炉长期休风及炉况恢复的定量化，规范、提高了高炉操作水平，使高炉的长期休风及炉况恢复工作顺利、高效。

具体实施方式

首钢某高炉12小时计划检修，休风前高炉矿批60t、负荷5.20，炉况顺稳，风量、炉温在规定范围。3：00，炉内开始加入休风料，第一段轻负荷料10批、负荷3.6，之后加入第二段轻负荷料至休风，负荷4.70，8：00，高炉渣铁排净后休风进行检修，21：30，高炉堵6个风口送风恢复炉况，送风料矿批56吨、负荷4.95，9：30开始喷煤，10：10出第一次铁，铁水[Si]%=1.2%、物理热1485℃，第一次铁见渣后开始捅风口加风，次日4：30炉内全风，6：00，炉内矿批加至58吨、负荷加至5.05，14：00，炉内矿批加至59吨、负荷加至5.13，22：30，炉内矿批加至60吨、负荷加至5.20，高炉恢复至正常冶炼状态。

Claims (1)

1.一种高炉长期休风的定量化恢复方法，其特征在于，包括一下步骤：

（1）休风操作阶段

体风料中的焦炭以轻负荷料的方式加入，第一段轻负荷料10批，提前0.70~0.75个冶炼周期开始加入，其在休风时处于炉腰及炉身下部的软熔带位置，当正常焦炭负荷在5.0~5.5，第一段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻1.35~1.65；当正常焦炭负荷在5.5~6.0，第一段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻1.45~1.80；第一段轻负荷料之后加入第二段轻负荷料至休风，当正常焦炭负荷在5.0~5.5，第二段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻0.25~0.50；当正常焦炭负荷在5.5~6.0，第二段轻负荷料相对正常焦炭负荷减轻0.30~0.55；休风料中轻负荷料校核炉渣碱度比正常时低0.03~0.05；

（2）休风阶段

高炉休风后控制炉体冷却水水速至正常时的30%~50%；

（3）送风操作阶段

送风料矿批减轻5%~10%，当正常焦炭负荷在5.0~5.5，炉内焦炭负荷可相对正常焦炭负荷减轻0.20~0.40，当正常焦炭负荷在5.5~6.0，炉内焦炭负荷可相对正常焦炭负荷减轻0.25~0.45；堵风口的数量取决于休风时间，休风时间在9~12个小时，堵6个风口；休风时间在13~16小时，堵8个风口，堵风口间隔均匀，对称分布；

送风初期，顶温控制在250℃~350℃，以增强炉内上部料柱的透气性。料尺自由运动，风量达到全风的60%，炉内开始喷煤，喷煤量为正常水平的50%~60%，所有工作风口均能喷煤，之后，控制煤比在与炉内焦炭负荷相搭配的水平，利用风温对炉温进行调整；

第一次出铁的时间确定在送风后炉内补平静态正常料线的基础上继续装入4批料的时间，采取单铁口连续出铁的方式，风量达到全风量90%后，各铁口可轮流出铁；

（4）炉况恢复阶段

第一次出铁后期，炉内开始捅风口，每次捅风口的数量为2个。