CN110229937A - 一种高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法 - Google Patents

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李昕
蔡合
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Abstract

本发明公开了一种高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法，具体为：(1)安装专用的炉顶雾化打水器：用外购的专用炉顶雾化打水器代替传统的打水管，使炉顶洒水雾化打水器喷出时，水得以雾化形成水雾，水雾中水珠的直径为10～20μm；(2)从炉身静压测压孔及风口煤枪喷吹N2：①在空料线前，将测压装置拆除，接上N2喷吹管，与高炉的N2管网连通；②风口煤枪在空料线时停止喷煤，只进行N2喷吹。本发明所述的方法，即能改善降低炉顶温度的效果，又能避免水珠来不及汽化而与液态渣铁直接接触；进一步的，从炉身静压孔及风口煤枪喷吹N2的方法，简单易行，喷吹的N2稀释了煤气，即保证煤气中O2含量不超标，又保持较大的风量来空料线，缩短空料线的时间至15h左右。

Description

一种高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法
技术领域
本发明涉及高炉冶炼技术领域，尤其涉及一种高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法。
背景技术
高炉是一个密闭的高温、高压、充满炉料、煤气的反应器。在生产一定的年限后，由于冷却壁的损坏，需要停炉进行中修或大修。高炉中修或大修时，需要将炉内的炉料清空(即空料线)。在空料线的过程中，由于不上料，只送风保持炉内正常的物理反应，以便将炉料水泵掉。在此过程中有如下技术问题需要解决：(1)由于料层越来越薄，炉内高温煤气与炉料的热交换不充分，容易引起炉顶温度超高，对炉顶设备造成安全隐患；(2)操作中常以在炉顶安装打水管进行打水以控顶温，一般要求炉顶温度不超过350℃。但打水量不够时，顶温控制不住，不得不大量减风，以致空料线的时间延长。加大打水量时，由于水不能够及时汽化，部分水滴下降到炉缸与流态渣铁接触，引起爆炸(常称为爆震，下同)；如果炉墙上有粘结的渣皮，则在空料线时，由于渣皮无炉料的支撑，加上高炉煤气流的冲刷及水的急冷而脱落。被水淋湿的渣皮脱落轧入炉缸的液态渣铁时，也会引起爆震；(3)在空过程中，由于料层越来越薄，从风口鼓入的高温高压热风易吹透料层，来不及与焦炭发生燃烧反应而进行煤气(常称为管道行程，下同)，从而使煤气中的O2含量升高，带来煤气爆炸的重大安全隐患。操作中常以大量减风以防止管道行程的发生(但随着料层越来越蒲，管道行程很难杜绝)，又使空料线的时间大幅延长。(4)在空料线的过程中，一般要求煤气中的O2含量不大于1.5％。为保证煤气系统的安全，有的高炉采取煤气放散的办法，或者在料线空在炉身下部时停止煤气回收而放散的办法，不利于环保，达不到绿色生产的要求。
为此需开发一种高炉空料线控制顶温、防止爆震的方法，实现高炉安全、环境友好的停炉以交付大、中修。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法。在空料线过程中，为保证炉顶设备的安全，一般要求炉顶温度不超过350℃，而且炉顶洒水的量要能满足大风量空料线的要求，以缩短空料线的时间，同时避免水与液态渣铁直接接触。本发明所述方法能有效的控制合适的炉顶温度，并防止爆震。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法，
(1)安装专用的炉顶雾化打水器
用专用的炉顶雾化打水器代替传统的打水管，使炉顶洒水雾化打水器喷出时，水得以雾化，形成水雾，水雾中水珠的直径为10～20μm；
(2)从炉身静压测压孔及风口煤枪喷吹N2
①在空料线前，将测压装置拆除，接上N2喷吹管，与高炉的N2管网连通；
②风口煤枪在空料线时停止喷煤，只进行N2喷吹。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，将高炉中的传统打水管全部换为专用的炉顶雾化打水器。
作为上述技术方案的改进，所述雾化打水器需再对应安装阀门、流量表。
作为上述技术方案的改进，将高炉中的所有测压装置拆除，均接上N2喷吹管。
作为上述技术方案的改进，所述N2喷吹管还需安装流量表。
作为上述技术方案的改进，全部的风口煤枪在空料线时停止喷煤，并只进行N2喷吹，喷吹N2量为风量的10％。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：
1、采用雾化打水器将水形成水雾，由于水雾化后水珠的直径很小，在与高炉内上升的高温煤气流接触时，迅速吸热汽化，与煤气一起上升，即能改善降低炉顶温度的效果，又能避免水珠来不及汽化而与液态渣铁直接接触，或通过淋湿渣皮与液态渣铁直接接触；
2、从炉身静压孔及风口煤枪喷吹N2的方法，方法简单易行，不需在炉身上另行开孔，喷吹N2量为风量的10％；由于喷吹的N2对煤气进行了稀释，特别是在空料线的后期，随着料层厚度的减薄，煤气中的O2容易超标，此时由于送风量的减少，N2的比例上升，稀释效果更好，即可保证煤气中O2含量不超标，达到煤气安全回收的要求，又能保持较大的风量来空料线，缩短空料线的时间，可从通常的20h左右缩短到15小时左右。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明所述雾化打水器的安装位置示意图；
图2是本发明所述炉身静压孔喷吹N2的结构示意图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
本发明所述高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法为：
(1)在高炉停炉前的小休风时，拆除炉顶的洒水装置，安装外购的专用雾化打水器(一般为6～8个)，如图1所示，并安装阀门、流量表，之后与工业水管网相连。在空料线过程中，根据炉顶温度的情况，控制阀门开度，使炉顶温度在要法度的范围内，并做好原始数据记录。
(2)在高炉停炉前的小休风时，拆除炉身各层的静压的测压装置，安装N2喷吹管，并安装流量表，之后与N2管网相连。图2是本发明所述炉身静压孔喷吹N2的结构示意图。
(3)在高炉停炉前的小休风之前，将煤粉喷吹罐的煤粉喷空，并关严下煤阀。在空料线过程中，只送喷吹煤粉时输煤用的N2，如图1所示。
在空料线过程中，将炉身各层静压孔的N2喷吹及风口煤枪的N2喷吹阀门开至最大，使N2流量达到风量的10％，以稀释煤气，确保煤气中的O2含量不超标。
实施例1
所述高炉降料线控制顶温防止爆震的方法，具体实施步骤如下：
某高炉有效容积3200m3，2014年进行空料线停炉中修更换炉腹冷却壁。
(1)在高炉停炉前的小休风时，拆除炉顶的洒水装置，安装外购的专用雾化打水器8个，并安装阀门、流量表，之后与工业水管网相连。最大打水能力为150t/h。在空料线过程中，根据炉顶温度的实际情况调整阀门开度以控制打水量。实际最大打水量为132t/h，顶温始终在要求的范围以内。
(2)在高炉停炉前的小休风时，拆除炉身每6、8、12段冷却壁处的静压测压装置，共安装3层共18根N2喷吹管，并安装流量表，之后与N2管网相连。在高炉停炉前的小休风之前，将煤粉喷吹罐的煤粉喷空，并关严下煤阀。在空料线过程中，只送喷吹煤粉时输煤用的N2。加上炉身三层共18根N2喷吹管喷吹的N2，N2流量为18000m3/h。
该炉在空料线过程中，没有发生任何爆震现象，且煤气中的O2含量一直在控制范围以内，最高时只有1.42％。高炉实现全程煤气回收，整个空料线过程历时16.5小时。(以前为20小时左右，且煤气放散进行大气)。
实施例2
一种高炉降料线控制顶温、防止爆震的方法具体实施步骤如下：
某高炉有效容积2600m3，2017年进行空料线停炉中修更换炉腹冷却壁。
(1)在高炉停炉前的小休风时，拆除炉顶的洒水装置，安装外购的专用雾化打水器6个，并安装阀门、流量表，之后与工业水管网相连。最大打水能力为130t/h。在空料线过程中，根据炉顶温度的实际情况调整阀门开度以控制打水量。实际最大打水量为115t/h，顶温始终在要求的范围以内。
(2)在高炉停炉前的小休风时，拆除炉身每6、10、13段冷却壁处的静压测压装置，共安装3层共18根N2喷吹管，并安装流量表，之后与N2管网相连。在高炉停炉前的小休风之前，将煤粉喷吹罐的煤粉喷空，并关严下煤阀。在空料线过程中，只送喷吹煤粉时输煤用的N2。加上炉身三层共18根N2喷吹管喷吹的N2，N2流量为15000m3/h。
该炉在空料线过程中，没有发生任何爆震现象，且煤气中的O2含量一直在控制范围以内，最高时只有1.17％。高炉实现全程煤气回收，整个空料线过程历时14.3小时。(以前为20小时左右，且煤气放散进行大气)。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法，其特征在于：
(1)安装专用的炉顶雾化打水器
用专用的炉顶雾化打水器代替传统的打水管，使炉顶洒水雾化打水器喷出时，水得以雾化，形成水雾，水雾中水珠的直径为10～20μm；
(2)从炉身静压测压孔及风口煤枪喷吹N2
①在空料线前，将测压装置拆除，接上N2喷吹管，与高炉的N2管网连通；
②风口煤枪在空料线时停止喷煤，只进行N2喷吹。
2.如权利要求1所述的高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法，其特征在于：将高炉炉顶传统打水管全部换为专用的炉顶雾化打水器。
3.如权利要求1所述的高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法，其特征在于：所述雾化打水器需再对应安装阀门、流量表。
4.如权利要求1所述的高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法，其特征在于：将高炉的所有测压装置拆除，均接上N2喷吹管。
5.如权利要求1所述的高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法，其特征在于：所述N2喷吹管还需安装流量表。
6.如权利要求1所述的高炉空料线控制顶温及防止爆震的方法，其特征在于：全部的风口煤枪在空料线时停止喷煤，并只进行N2喷吹，喷吹N2量为风量的10％。
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