CN107779531A - 一种高炉烘炉方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炉烘炉方法，属于高炉冶金领域。本发明包括以下步骤：一、在高炉炉底中心、风口上方、风口前端两侧安装热电偶；二、在炉底冷却管道及冷却壁的冷却水道内注水，均匀间隔关闭冷却壁内的多条冷却水道，保留部分开启；三、启动热风炉系统向高炉内通热风进行烘炉，向炉底冷却管道及冷却壁内保留开启的冷却水道内循环供水；四、当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将全部冷却水道打开参与循环供水，直至烘炉结束。本发明克服现有技术中高炉烘炉效果不佳、影响高炉寿命的不足，可以提高填料的实际烘烤温度，提高不定形耐材的强度及高炉整体的烘炉效果，促进高炉长寿。

Description

一种高炉烘炉方法
技术领域
本发明涉及高炉冶金技术领域，更具体地说，涉及一种高炉烘炉方法。
背景技术
新建或者大修施工完成后的高炉或冶金行业其他一些热工设备，在投产前需对进行烘炉作业，使炉体耐材砌体中的水分或者树脂蒸发出来，提高耐火材料固结强度，以防止投产后可能出现的急冷急热现象，对砌体造成大的破坏。
目前，对于新建或者大修高炉，一般采用热风炉系统热风进行烘炉，同时对冷却设备进行通水循环冷却，水速在0.5m/s左右，最高烘炉温度一般都在600℃，目前普遍采用的这种软水密闭循环冷却系统冷却强度高，由于炉缸部分本身炭砖的厚度较大，最终会造成炭砖与冷却壁之间的填料温度一般<50℃(44℃左右)，远小于炉缸炉底碳素填料固结的温度(>80℃)，很难达到烘炉的效果，不利于高炉长寿，且容易存在以下问题：(1)、填料所含有的水分未能完全有效的从内排出，达不到烘炉效果；(2)、由于烘炉温度对填料的强度影响甚大，烘烤实际温度的偏低，未能使填料达到应有的强度，尤其炉底炉缸碳素填料不能固化，易在后续正常生产过程中发生裂纹或者粉化现象，一旦高炉炉墙的填料层出现裂纹或者粉化引起一定气隙存在，会大幅增大高炉炉墙的传热热阻，进而造成炭砖温度升高，这对于高炉的长寿是极其不利；(3)、目前普遍应用的闭水烘炉方法要求全部关闭进水，但实践中车间环境经常有高炉软水系统同时供应热风炉冷却水使用，因此无法全部停止全部泵组。由此可见，目前行业内急需要一种更有效更实用的提高烘炉效果的高炉烘炉方式。
经检索，关于高炉烘炉方式的改进已有大量专利公开，如中国专利申请号：2014106869913，申请日：2014年11月24日，发明创造名称为：一种高炉烘炉方法，该申请案公开了一种高炉烘炉方法，主要是在烘炉过程中，关闭冷却循环水或者在冷却壁的冷却水通道中通入高温蒸汽、热风或者热水进行烘炉，目的是通过提高冷却壁的热面温度，提高与冷却壁接触的炭素捣打料的烘烤温度，适宜烘烤温度80-90℃左右。该申请案能够进一步提高高炉炭素捣打料的烘烤温度，提高不定形耐材的抗压强度，对于提高高炉烘炉质量，延长高炉使用寿命具有重要的作用。
又如中国专利申请号：2014104097434，申请日：2014年8月19日，发明创造名称为：高炉烘炉方法，该申请案公开了一种高炉烘炉方法，包括顺序进行的以下步骤：对高炉内通入冷风；风温从150℃开始以6～20℃/h升温到300℃，在300℃时进行保温持续30～80h；以8～16℃/h的速度升温到500℃，在500℃时保温持续20～40h；以8～16℃/h的速度升温到600℃，在600℃时进行保温，当高炉废气湿度等于大气湿度，且高炉第一、二层超致密粘土砖中心温度≥90℃时，停止第三次保温；以10～20℃/h的速度，降温到后续工序准备温度。该申请案能够均匀稳定地提高炉内耐材温度，使其水分慢慢蒸发，提高砌体整体强度，减缓炉缸侵蚀，可有效延长高炉炉缸使用寿命。
以上申请均不失为一种良好的高炉烘炉方式，有助于提高高炉寿命，但其仍有进一步优化的空间，行业内也更需要更丰富的能适应复杂现场环境的现场烘炉方法。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中高炉烘炉效果不佳、影响高炉寿命的不足，提供了一种高炉烘炉方法，可以有效提高填料的实际烘烤温度，进而提高不定形耐材的强度及高炉整体的烘炉效果，最终促进高炉长寿。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种高炉烘炉方法，包括以下步骤：
步骤一、在高炉炉底中心、高炉风口上方、高炉风口前端两侧分别安装热电偶；
步骤二、在高炉炉底冷却管道及高炉冷却壁的冷却水道内分别注满冷却水，然后均匀间隔关闭冷却壁内的多条冷却水道，保留开启部分冷却水道；
步骤三、启动热风炉系统向高炉内通热风进行烘炉，同时启动动力泵向炉底冷却管道及冷却壁内保留开启的冷却水道内循环供水；
步骤四、当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环供水，直至烘炉结束。
更进一步地，步骤二中均匀间隔关闭冷却壁内的多条冷却水道，每相邻两块冷却壁之间仅保留开启一条冷却水道。
更进一步地，步骤三中冷却壁内保留开启的冷却水道内通水量为正常循环通水量的30～35％。
更进一步地，步骤三中炉底冷却管道内通水量为正常循环通水量的30～35％。
更进一步地，步骤三中高炉风口小套内通水量为正常循环通水量的15～20％。
更进一步地，步骤四中当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环，每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的30～35％；经过20～24h后，控制每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的40～45％，直至烘炉结束。
更进一步地，步骤三中冷却壁内保留开启的冷却水道内通水量为正常循环通水量的30％。
更进一步地，步骤三中炉底冷却管道内通水量为正常循环通水量的30％。
更进一步地，步骤三中高炉风口小套内通水量为正常循环通水量的15％。
更进一步地，步骤四中当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环，每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的30％；经过20h后，控制每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的40％，直至烘炉结束。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种高炉烘炉方法，通过对冷却壁冷却水道预先注水、部分循环、逐步控制循环水量等方式进行烘炉，可以有效提高填料的实际烘烤温度，进而提高不定形耐材的强度及高炉整体的烘炉效果，最终促进高炉长寿。
(2)本发明的一种高炉烘炉方法，在预先注入冷却水后，关闭大部分循环冷却水的进出阀门，使冷却水不循环，对冷却壁有较好的保护作用，同时保障至少一台动力泵组泵正常工作，保持大部分冷却水道内的水不流动，有助于提高烘炉初期的冷却壁热面、不定形耐材烘烤温度，保障烘炉效果，同时也满足设备使用要求。
(3)本发明的一种高炉烘炉方法，无需对现有高炉及冷却系统等进行复杂的结构改变，也不用在冷却水通道中额外通入其他介质，依靠已有的生产条件即可实现，适宜推广应用。
(4)本发明的一种高炉烘炉方法，对高炉冷却壁内不循环的管路压力做严密监控，通过对该不循环冷却水道管路的进出水阀门进行小幅度、短时间的开启进行排压，使其内部形成短暂微循环，并最终通过排气总管路进泵房前的脱气罐来脱除水中的气体，能有效安全地降低冷却水道管路压力，保障安全烘炉。
附图说明
图1为本发明的一种高炉烘炉方法的流程示意图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种高炉烘炉方法，按照以下步骤进行：
步骤一、在高炉炉底中心、高炉风口上方、高炉风口前端两侧分别安装烘炉用热电偶，用于及时监测高炉烘炉的温度，并能根据实时温度调整后续烘炉工艺；生产实践中根据检测需求可对应在高炉多个不同位置安装热电偶检测，在此不一一详述；
步骤二、在高炉炉底冷却管道及高炉冷却壁的冷却水道内分别预先注满冷却水，然后均匀间隔关闭冷却壁内的多条冷却水道，保留开启部分冷却水道；本实施例每相邻两块冷却壁之间仅保留开启一条冷却水道，具体地，本实施例车间环境中高炉冷却壁内共192条冷却水道，关闭168条，只均匀间隔保留24条冷却水道，本实施例保有水量为600t；本实施例在预先注入冷却水后，关闭大部分循环冷却水的进出阀门，使冷却水不循环，对冷却壁有较好的保护作用，同时保障至少一台动力泵组泵正常工作，保持大部分冷却水道内的水不流动，降低冷却强度，有助于提高烘炉初期的冷却壁热面、不定形耐材烘烤温度，保障烘炉效果，同时也满足设备使用要求。
步骤三、启动热风炉系统向高炉内通热风进行烘炉，同时启动动力泵向炉底冷却管道及冷却壁内保留开启的冷却水道内循环供水；具体地，本实施例启动一台中压泵供水，循环水量为3000m3/h，冷却壁内保留开启的24条冷却水道内每条参与循环的通水量为正常循环通水量的30％(正常水量为23m3/h)，高炉炉底每条冷却管道内通水量为正常循环通水量的30％(正常水量为36m3/h)，此时高炉风口中套、直吹管及热风炉系统仍采用正常通水循环，高炉每个风口小套内通水量则为正常循环通水量的15％(正常水量为25m3/h)，需要说明的是，本实施例中所述的正常循环通水量等对行业内技术人员而言均可以在实践操作环境中获知，不同钢厂系统可能实际数据情况不同，在此不再赘述。高炉风口中套、风口小套、直吹管等结构也均为现有公知技术，在此也不再详述。
步骤四、当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环供水，直至烘炉结束，具体地，首先打开全部冷却水道后参与循环供水，每条冷却水道的通水量仍控制为正常循环通水量的30％；经过20h后进入烘炉后期，控制每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的40％，直至烘炉结束，最终通过判断所有排气孔，尤其是风口带以下的排气孔水汽排出情况，及烘炉废气的湿度、大气湿度的稳定程度和接近程度等最终判定高炉烘炉终点，烘炉结束。
本实施例的烘炉方法无需对现有高炉及冷却系统等进行复杂的结构改变，也不用在冷却水通道中额外通入其他介质，依靠已有的生产条件即可实现，通过对冷却壁冷却水道预先注水、部分循环、逐步控制循环水量等方式进行烘炉，可以有效提高填料的实际烘烤温度，进而提高不定形耐材的强度及高炉整体的烘炉效果，最终促进高炉长寿。
还需要说明的是，生产实践发现，本实施例中在高炉冷却水循环冷却阶段，由于水温的升高，水中氧因溶解度降低而从水中溢出，会造成软水密闭不流通情况下水道管路因气体大量溢出而使整个管路的压力剧烈上升，甚至超出管路可承受压力，因此对冷却壁内关闭的冷却水道进行排压处理尤为必要，本实施例除对正常循环管路进行正常的管路排气阀开关进行排压外，更要对高炉冷却壁内前期不循环的168条管路压力设压力表做严密监控，一旦压力超出标准限制，则通过对该不循环冷却水道管路的进出水阀门进行小幅度、短时间的开启进行排压，而避免采用常规开启排气阀的方式，以防止出现蒸汽喷出伤人情况，具体为先开启出水阀门、再开启进水阀门，阀门开启幅度大小均为10～20％(具体本实施例中开启幅度为10％)，每次开启时间控制为45～90s(具体本实施例中开启时间为45s)，使其内部形成短暂微循环，并最终通过排气总管路进泵房前的脱气罐来脱除水中的气体，能有效安全地降低冷却水道管路压力，保障安全烘炉。
实施例2
本实施例的一种高炉烘炉方法，基本同实施例1，所不同的是，本实施例中步骤三中冷却壁内保留开启的冷却水道内通水量为正常循环通水量的35％，炉底冷却管道内通水量为正常循环通水量的35％，高炉风口小套内通水量为正常循环通水量的20％；步骤四中当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环，每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的35％；经过24h后，控制每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的45％，直至烘炉结束；
本实施例中对前期不循环冷却水道仍采用进出水阀门小幅度、短时间开启的方式进行排压，先开启出水阀门、再开启进水阀门，阀门开启幅度大小为20％，每次开启时间控制为90s。
实施例3
本实施例的一种高炉烘炉方法，基本同实施例1，所不同的是，本实施例中步骤三中冷却壁内保留开启的冷却水道内通水量为正常循环通水量的32％，炉底冷却管道内通水量为正常循环通水量的32％，高炉风口小套内通水量为正常循环通水量的16％；步骤四中当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环，每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的32％；经过22h后，控制每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的42％，直至烘炉结束；
本实施例中对前期不循环冷却水道仍采用进出水阀门小幅度、短时间开启的方式进行排压，先开启出水阀门、再开启进水阀门，阀门开启幅度大小为15％，每次开启时间控制为60s。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高炉烘炉方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在高炉炉底中心、高炉风口上方、高炉风口前端两侧分别安装热电偶；
步骤二、在高炉炉底冷却管道及高炉冷却壁的冷却水道内分别注满冷却水，然后均匀间隔关闭冷却壁内的多条冷却水道，保留开启部分冷却水道；
步骤三、启动热风炉系统向高炉内通热风进行烘炉，同时启动动力泵向炉底冷却管道及冷却壁内保留开启的冷却水道内循环供水；
步骤四、当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环供水，直至烘炉结束。
2.根据权利要求1所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤二中均匀间隔关闭冷却壁内的多条冷却水道，每相邻两块冷却壁之间仅保留开启一条冷却水道。
3.根据权利要求1所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤三中冷却壁内保留开启的冷却水道内通水量为正常循环通水量的30～35％。
4.根据权利要求3所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤三中炉底冷却管道内通水量为正常循环通水量的30～35％。
5.根据权利要求3所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤三中高炉风口小套内通水量为正常循环通水量的15～20％。
6.根据权利要求3所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤四中当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环，每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的30～35％；经过20～24h后，控制每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的40～45％，直至烘炉结束。
7.根据权利要求3所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤三中冷却壁内保留开启的冷却水道内通水量为正常循环通水量的30％。
8.根据权利要求4所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤三中炉底冷却管道内通水量为正常循环通水量的30％。
9.根据权利要求5所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤三中高炉风口小套内通水量为正常循环通水量的15％。
10.根据权利要求6所述的一种高炉烘炉方法，其特征在于：步骤四中当热电偶检测到高炉炉腹冷却壁温度达到90℃以上时，将高炉冷却壁内全部冷却水道打开参与循环，每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的30％；经过20h后，控制每条冷却水道的通水量为正常循环通水量的40％，直至烘炉结束。
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