CN105950808B - 一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法 - Google Patents

一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于铁矿高炉冶炼技术领域，涉及一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法。本发明的具体技术方案为：在高炉休风前一冶炼周期内设置净焦预料层，使高炉休风期间净焦预料层位置为：第一净焦预料层位于高炉炉缸，第二净焦预料层位于高炉炉腹上部，第三净焦预料层位于高炉炉身下部，所述相邻预料层之间为正常料。本发明利于高炉上部热交换率的提高和下部渣铁物理热迅速恢复，从而改善渣铁流动性，缩短炉况恢复时间，同时能够确保高炉休风期间凝固渣铁在短时间内熔化，避免了长期休风复风后炉缸冻结的危险，保证了休风前和送风后渣铁能够及时排出，大大降低复风后炉前出铁难度，降低劳动强度。

Description

一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法
技术领域
本发明属于铁矿高炉冶炼技术领域，涉及一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法。
背景技术
高炉炼铁是一个连续的生产过程，为了对劣化设备进行恢复功能，高炉需要定期进行休风；由于休风时间较长，炉内积存的渣铁和炉缸焦炭随温度下降而凝固在一起，复风后短时间内很难将铁口区加热熔化，导致高炉复风后出现渣铁物理热差，流动性差，炉前出铁粘结物增加，炉缸温度恢复缓慢，直接造成燃料消耗增加，故高炉复风后如何尽快恢复炉缸工作，直接影响炉况恢复进程及指标优化。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法，在高炉休风前一冶炼周期内设置净焦预料层，使高炉休风期间净焦预料层位置为：第一净焦预料层位于高炉炉缸，第二净焦预料层位于高炉炉腹上部，第三净焦预料层位于高炉炉身下部，所述相邻预料层之间为正常料。
所述净焦预料层设置方法为：分别设定高炉炉缸、炉腹上部、炉身下部预定位，计算休风前净焦由高炉炉喉料面下达至各预定面所用时间H，单位（h），在休风前H时间依次向高炉炉喉料面添加净焦；
所述休风前净焦由高炉炉喉料面下达至各预定面所用时间H满足下列公式：
H=(V预*Q焦*G焦) ÷(V料*Q风),
式中：V预—高炉的炉喉料面至预定位之间容积，单位m3；
Q焦—高炉的吨焦耗风量，单位m3/t；
G焦—每批正常料中焦炭的质量，t/批；
V料—每批正常料的体积，m3/批；
Q风—高炉小时风量，m3/h。
预计休风时间24-48h，净焦预料层总质量为30-80t；预计休风时间48-60h，净焦预料层总质量为80-150t；预计休风时间60-72h，净焦预料层总质量为150-200t；预计休风时间72-96h，净焦预料层总质量为200-250t；所述第一净焦预料层质量占净焦预料层总质量的50%，第二净焦预料层质量占净焦预料层总质量的30%，第三净焦预料层占净焦预料层总质量的20%
本发明具有以下有益效果：
1、在高炉休风前一个冶炼周期内设置三段净焦预料层，并保证第一净焦预料层质量占净焦预料层总质量的50%，第二、三净焦预料层质量占净焦预料层总质量的30%、20%，增加第一净焦预料层比例，相应减少第二、三净焦预料层焦炭比例，利于高炉上部热交换率的提高和下部渣铁物理热迅速恢复，从而改善渣铁流动性，缩短炉况恢复时间1-2天。
2、高炉长期休风时，第一净焦预料层填充至炉缸，减少了休风期间炉缸热量损失，复风后第一净焦预料层焦炭能够迅速燃烧释放热量，确保了高炉休风期间凝固渣铁在短时间内熔化，避免了长期休风复风后炉缸冻结的危险，同时第一净焦预料层填充至炉缸，炉缸透气透液性改善，保证了休风前和送风后渣铁能够及时排出，大大降低复风后炉前出铁难度，降低劳动强度。
3、休风前精准计算净焦由高炉炉喉料面下达至各预定面所用时间H，并在H时间依次向高炉炉喉料面添加净焦，能够保证休风时净焦准确下达至预定位置，避免因估算不准确导致净焦不能下达至指定位置，影响高炉复风后炉况恢复进程。
附图说明
图1为本发明净焦预料层位置示意图。
具体实施方式
实施例1
有效容积2500m3的高炉休风前，对炉料结构进行调整，具体步骤如下：
1）净焦预料层参数计算：高炉休风前，分别设定高炉炉缸、炉腹上部、炉身下部预定位，确定高炉炉喉料面分别与高炉炉缸、炉腹上部、炉身下部预定位之间容积V预1=2440.53m3 、V预2=1764.16m3 、V预3=1514.91m3，确定高炉的吨焦耗风量Q焦=2650m3/t、每批正常料中焦炭的质量G焦=13.5t/批、每批正常料的体积V料=48.9m3/批、高炉小时风量Q风=270000m3/h，通过公式H=(V预*Q焦*G焦) ÷(V料*Q风)得，第一净焦预料层1由高炉炉喉料面下达至高炉炉缸预定位所用时间为H1=6.6h、第二净焦预料层2由高炉炉喉料面下达至高炉炉腹上部预定位所用时间为H2=4.8h、第三净焦预料层3由高炉炉喉料面下达至炉身下部预定位所用时间为H3=4.1h；
2）净焦预料层设置过程：高炉休风前H1=6.6h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第一净焦预料层1，其后分批加入正常料；至高炉休风前H2=4.8h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第二净焦预料层2；其后再分批加入正常料，至高炉休风前H3=4.1h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第三净焦预料层3，继续分批加入正常料直至休风，完成预料层设置，休风时，第一净焦预料层1位于高炉炉缸，第二净焦预料层2位于高炉炉腹上部，第三净焦预料层3位于高炉炉身下部；
若预计休风时间24-48h，第一净焦预料层1质量为15t，第二净焦预料层2质量为9t，第三净焦预料层3质量为6t；若预计休风时间48-60h，第一净焦预料层1质量为40t，第二净焦预料2层质量为24t，第三净焦预料层3质量为16t；若预计休风时间60-72h，第一净焦预料层1质量为75t，第二净焦预料层2质量为45t，第三净焦预料层3质量为30t；若预计休风时间72-96h，第一净焦预料层1质量为100t，第二净焦预料层2质量为60t，第三净焦预料层3质量为40t。
复风后效果验证
1、高炉复风后，第1次铁铁水温度达到1417℃，第4次铁铁水温度达到1500℃以上；传统方法复风后，第一次铁铁水温度1360℃，第6次铁铁水温度达到1430℃；
2、复风后，渣铁温度充足，流动性较好，炉前渣铁清理量较少；传统方法复风后，铁水温度偏低，渣铁流动性变差，渣铁排放困难，炉前主沟、铁口积渣较多，清理量较多，劳动强度大；
3、复风后72小时风口全开，各项操作参数恢复至正常生产水平；传统方法复风后需要96小时，节约恢复时间15小时，对比该方法实施前后检修及恢复前5天的燃料比降低48kg/t，产生效益9.12万元。
实施例2
有效容积1800m3的高炉休风前，对炉料结构进行调整，具体步骤如下：
1）净焦预料层参数计算：高炉休风前，分别设定高炉炉缸、炉腹上部、炉身下部预定位，确定高炉炉喉料面分别与高炉炉缸、炉腹上部、炉身下部预定位之间容积V预1=1629.39m3 、V预2=1230.28m3 、V预3=1053.03m3，确定高炉的吨焦耗风量Q焦=2700m3/t、每批正常料中焦炭的质量G焦=9.8t/批、每批正常料的体积V料=35m3/批、高炉小时风量Q风=210000m3/h，通过公式H=(V预*Q焦*G焦) ÷(V料*Q风)得，第一净焦预料层1由高炉炉喉料面下达至高炉炉缸预定位所用时间为H1=5.9h、第二净焦预料层2由高炉炉喉料面下达至高炉炉腹上部预定位所用时间为H2=4.4h、第三净焦预料层3由高炉炉喉料面下达至炉身下部预定位所用时间为H3=3.8h；
2）净焦预料层设置过程：高炉休风前H1=5.9h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第一净焦预料层1，其后分批加入正常料；至高炉休风前H2=4.4h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第二净焦预料层2；其后再分批加入正常料，至高炉休风前H3=3.8h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第三净焦预料层3，继续分批加入正常料直至休风，完成预料层设置，休风时，第一净焦预料层1位于高炉炉缸，第二净焦预料层2位于高炉炉腹上部，第三净焦预料层3位于高炉炉身下部；
若预计休风时间24-48h，第一净焦预料层1质量为25t，第二净焦预料层2质量为15t，第三净焦预料层3质量为10t；若预计休风时间48-60h，第一净焦预料层1质量为60t，第二净焦预料层2质量为36t，第三净焦预料层3质量为24t；若预计休风时间60-72h，第一净焦预料层1质量为90t，第二净焦预料层2质量为54t，第三净焦预料层3质量为36t；若预计休风时间72-96h，第一净焦预料层1质量为115t，第二净焦预料层2质量为69t，第三净焦预料层3质量为46t。
复风后效果验证
1、高炉复风后，第1次铁铁水温度达到1401℃，第6次铁铁水温度达到1500℃以上；传统方法复风后，第一次铁铁水温度1345℃，第6次铁铁水温度达到1412℃；
2、复风后，渣铁温度充足，流动性较好，炉前渣铁清理量较少；传统方法复风后，铁水温度偏低，渣铁流动性变差，渣铁排放困难，炉前主沟、铁口积渣较多，清理量较多，劳动强度大；
3、复风后80小时风口全开，各项操作参数恢复至正常生产水平；传统方法复风后需要100小时，节约恢复时间20小时，对比该方法实施前后检修及恢复前5天的燃料比降低56kg/t，产生效益7.27万元。
实施例3
有效容积450m3的高炉休风前，对炉料结构进行调整，具体步骤如下：
1）净焦预料层参数计算：高炉休风前，分别设定高炉炉缸、炉腹上部、炉身下部预定位，确定高炉炉喉料面分别与高炉炉缸、炉腹上部、炉身下部预定位之间容积V预1=417.31m3 、V预2=300.32 m3 、V预3=245.11m3，确定高炉的吨焦耗风量Q焦=2800m3/t、每批正常料中焦炭的质量G焦=4.5t/批、每批正常料的体积V料=16.2m3/批、高炉小时风量Q风=72000m3/h，通过公式H=(V预*Q焦*G焦) ÷(V料*Q风)得，第一净焦预料层1由高炉炉喉料面下达至高炉炉缸预定位所用时间为H1=4.5h、第二净焦预料层2由高炉炉喉料面下达至高炉炉腹上部预定位所用时间为H2=3.2h、第三净焦预料层3由高炉炉喉料面下达至炉身下部预定位所用时间为H3=2.6h；
2）净焦预料层设置过程：高炉休风前H1=4.5h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第一净焦预料层1，其后分批加入正常料；至高炉休风前H2=3.2h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第二净焦预料层2；其后再分批加入正常料，至高炉休风前H3=2.6h在高炉炉喉料面上加入净焦，设置第三净焦预料层3，继续分批加入正常料直至休风，完成预料层设置，休风时，第一净焦预料层1位于高炉炉缸，第二净焦预料层2位于高炉炉腹上部，第三净焦预料层3位于高炉炉身下部；
若预计休风时间24-48h，第一净焦预料层1质量为40t，第二净焦预料层2质量为24t，第三净焦预料层3质量为16t；若预计休风时间48-60h，第一净焦预料层1质量为75t，第二净焦预料层2质量为45t，第三净焦预料层3质量为30t；若预计休风时间60-72h，第一净焦预料层1质量为100t，第二净焦预料层2质量为60t，第三净焦预料层3质量为40t；若预计休风时间72-96h，第一净焦预料层1质量为125t，第二净焦预料层2质量为75t，第三净焦预料层3质量为50t。
复风后效果验证
1、高炉复风后，第1次铁铁水温度达到1392℃，第10次铁铁水温度达到1500℃以上；传统方法复风后，第一次铁铁水温度1335℃，第10次铁铁水温度达到1460℃；
2、复风后，渣铁温度充足，流动性较好，炉前渣铁清理量较少；传统方法复风后，铁水温度偏低，渣铁流动性变差，渣铁排放困难，炉前主沟、铁口积渣较多，清理量较多，劳动强度大；
3、复风后90小时风口全开，各项操作参数恢复至正常生产水平；传统方法复风后需要105小时，节约恢复时间15小时，对比该方法实施前后检修及恢复前5天的燃料比降低65kg/t，产生效益3.19万元。

Claims (2)

1.一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法，其特征在于，在高炉休风前一冶炼周期内设置净焦预料层，使高炉休风期间净焦预料层位置为：第一净焦预料层位于高炉炉缸，第二净焦预料层位于高炉炉腹上部，第三净焦预料层位于高炉炉身下部，所述相邻预料层之间为正常料；预计休风时间24-48h，净焦预料层总质量为30-80t；预计休风时间48-60h，净焦预料层总质量为80-150t；预计休风时间60-72h，净焦预料层总质量为150-200t；预计休风时间72-96h，净焦预料层总质量为200-250t；所述第一净焦预料层质量占净焦预料层总质量的50%，第二净焦预料层质量占净焦预料层总质量的30%，第三净焦预料层占净焦预料层总质量的20%。
2.如权利要求1所述一种炼铁高炉休风前炉料结构调整的方法，其特征在于，所述净焦预料层设置方法为：分别设定高炉炉缸、炉腹上部、炉身下部预定位，计算休风前净焦由高炉炉喉料面下达至各预定面所用时间H，单位（h），在休风前H时间依次向高炉炉喉料面添加净焦；
所述休风前净焦由高炉炉喉料面下达至各预定面所用时间H满足下列公式：
H=(V预*Q焦*G焦) ÷(V料*Q风),
式中：V预—高炉的炉喉料面至预定位之间容积，单位m3；
Q焦—高炉的吨焦耗风量，单位m3/t；
G焦—每批正常料中焦炭的质量，t/批；
V料—每批正常料的体积，m3/批；
Q风—高炉小时风量，m3/h。
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