CN110317909A

CN110317909A - 高炉烘炉方法

Info

Publication number: CN110317909A
Application number: CN201810296572.7A
Authority: CN
Inventors: 杨文光; 张正好; 王书龙
Original assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: CN110317909B

Abstract

本发明涉及一种高炉烘炉方法，属于铁的冶金技术领域。该方法通过搭建的临时循环回路：水在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环，仅依靠临时循环回路内的存水循环，该方法的临时循环回路的水流方向是与冷却水循环回路中的水流方向是相反的，采用临时水泵直接将炉体上部温度较高的冷却水“逆循环”的方式引至炉缸部位，用来加热炉缸耐材，提高炉缸的耐材温度，加速耐材中水份的蒸发，提高炉缸耐材的强度。该方法不再有冷却水将热量带走，通过冷却壁将热量传给周围的耐材，以提高耐材的温度，可快速提高炉体耐材温度、缩短烘炉时间、保证烘炉质量并大幅降低烘炉期间的水耗及电耗的高炉烘炉方法。

Description

高炉烘炉方法

技术领域

本发明涉及一种高炉烘炉方法，属于铁的冶金技术领域。

背景技术

据申请人了解，高炉开炉前需要进行烘炉，国内主要采用如下两种方式：

1）采用热风炉热风进行烘炉，在炉缸安装烘炉装置，具体机构和方法可见：中国专利：ZL201320569219.4,发明名称为《一种低悬空铺盖式烘炉装置》，其在烘炉过程中炉体通水冷却，烘炉过程中虽然烘炉装置可将热风引至炉底，但由于气流方向总体向上，及冷却水的流向是由下至上（从炉缸冷却壁向上流向炉身冷却壁），所以烘炉期间炉体温度是“上热下凉”，上部炉壳温度很高可以达到近100℃，而炉缸炉壳温度仍为常温（20~30℃）。再者，由于炉缸炭砖厚度较大，冷却壁内的冷却水不断地将炉内热量带走，最终造成与冷却壁热面接触的碳素捣打料的温度一般为40～50℃左右，甚至更低。在此温度下炭素捣打料的性能（包括强度、导热能力）较差，达不到烘炉的效果。

2）近年来，随着对烘炉过程的重新认识，有人提出关闭冷却循环水，向循环水中通入高温介质的方式提高烘炉效果，具体机构和方法可见：中国专利：ZL201410686991.3，发明名称为《一种高炉烘炉方法》，但此种方式如果操作不当会造成冷却水管道局部过热，可能产生沸腾，影响烘炉安全。

发明内容

本发明解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种可以快速提高炉体耐材温度、缩短烘炉时间、保证烘炉质量并大幅降低烘炉期间的水耗及电耗的高炉烘炉方法。

为了解决上述技术问题，本发明的发明人在上述认识的基础上提出如下技术方案是：一种高炉烘炉方法，该方法采用的高炉是设有冷却壁和水温度计并在冷却壁内制有循环水通道的高炉，所述循环水通道从炉身冷却壁延伸至炉缸冷却壁，所述炉身冷却壁和炉缸冷却壁上分别制有用于循环水通道与外界连通的炉身开口和炉缸开口，其特征在于包括以下步骤：

1）在高炉外设置冷却泵，在高炉炉底设置热风产生装置，将所述冷却泵的进水口与炉身开口通过第一管道连通、同时将冷却泵的出水口与炉缸开口通过第二管道连通以使冷却泵和循环水通道串行连通并形成冷却水循环回路，同时在第一、第二管道上分别安装回水总阀和进水总阀；

2）架设一连通第一管道和第二管道的临时管道，所述回水总阀位于冷却泵与第一管道和临时管道连通处之间，所述进水总阀位于冷却泵与第二管道和临时管道连通处之间，在临时管道上安装临时水泵、调节阀和两个分别位于临时水泵进、出口侧的截止阀；

3）将冷却水循环回路通水到预设水量，然后关闭回水总阀和进水总阀，接着将临时管道上的两个截止阀开启；

4）开启热风产生装置进行烘炉，通过水温度计监测炉体各层冷却水温变化情况：当炉体上部水温超过T1时，启动临时水泵，使得水在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环，持续上述过程，如炉体上部水温降低到低于T2时，临时水泵停止运行，本步骤中，T1＞T2；

5）随着烘炉进程，全炉水温会逐步升高，通过临时管道上的调节阀调节水泵流量，调整水在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环的循环周期，最终全炉体水温基本相当且维持在80～95℃的水平。

上述本发明公开的高炉烘炉方法技术方案的工作机理及有益效果陈述如下。

本发明充分利用现有高炉已经具有的冷却水循环回路，通过临时管道，搭建临时循环回路。

现有高炉的冷却水循环回路（将冷却泵的进水口与炉身开口通过第一管道连通、同时将冷却泵的出水口与炉缸开口通过第二管道连通以使冷却泵和循环水通道串行连通形成），在高炉正常生产时，水在冷却水循环回路中流动的方向是从炉缸冷却壁向上流向炉身冷却壁，然后通过第一管道、冷却泵和第二管道进行循环流动。

如直接利用高炉现有的冷却水循环回路进行烘炉，由于冷却壁内的冷却水不断地将炉内热量带走，最终造成与冷却壁热面接触的碳素捣打料的温度一般为40～50℃左右，甚至更低，达不到烘炉的效果。

参见图1，本发明搭建的临时循环回路（水在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环），仅依靠临时循环回路内的存水循环，不再有冷却水将热量带走，通过冷却壁将热量传给周围的耐材，以提高耐材的温度。

而且，本发明的临时循环回路的水流方向是与冷却水循环回路中的水流方向是相反的，本发明可采用临时水泵直接将炉体上部温度较高的冷却水“逆循环”的方式引至炉缸部位，用来加热炉缸耐材，提高炉缸的耐材温度，加速耐材中水份的蒸发，提高炉缸耐材的强度，对于维持有效的高炉传热体系，提高烘炉质量具有重要作用。

概括上述本发明的高炉烘炉方法技术方案的有益效果是：

1）本发明通过搭建临时循环回路，采用功率、流量都较小的临时水泵来替代正常生产时功率高，流量大的冷却泵，实现“微小水量”烘炉，可以快速提高炉体耐材温度，尤其是高炉炉缸等关键部位的耐材温度，缩短烘炉时间、保证烘炉质量的同时，大幅降低烘炉期间的水耗及电耗；

2）本发明可在烘炉过程中，采用闭水逆循环和“微小水量”的手段，使得全炉体水温基本相当且维持在80～95℃的水平。

本发明在上述技术方案基础上的改进之一是：在步骤5）中，全炉体水温维持在80～95℃之间的时间为2～3天，在高温维持期间，当水温升高到95℃以上时，降低热风产生装置产生的热风温度以降低在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环的水的水温。

本发明在上述技术方案基础上的改进之二是：在步骤5）中，全炉体水温维持在80～95℃之间的时间为2～3天，在高温维持期间，当水温升高到95℃以上时，开启进水总阀和回水总阀对在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环的水进行更换。

本发明在上述技术方案基础上的完善之一是：在步骤5）后还包括以下步骤：6）烘炉完成后，打开进水总阀和回水总阀，两个截止阀关闭，拆除临时管道。

本发明在上述技术方案基础上的完善之二是：在步骤4）中，T1为60℃时，T2为50℃，临时水泵启动时，调节阀的阀门开度50%，此时，在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环的水8小时循环一次，不断观察炉体上部的水温度计显示的水温，如果没有降低迹象，调节阀的阀门开度逐步增加到100%。

附图说明

下面结合附图对本发明的高炉烘炉方法作进一步说明。

图1是本发明实施例的高炉烘炉方法采用的管路连接示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的高炉烘炉方法，该方法是利用高炉原有设施，该方法采用的高炉是设有冷却壁和水温度计并在冷却壁内制有循环水通道的高炉，循环水通道从炉身冷却壁延伸至炉缸冷却壁，炉身冷却壁和炉缸冷却壁上分别制有用于循环水通道与外界连通的炉身开口和炉缸开口，包括以下步骤：

1）参见图1，在高炉1外设置冷却泵2，在高炉1的炉底设置热风产生装置，将冷却泵2的进水口与炉身开口通过第一管道3连通、同时将冷却泵2的出水口与炉缸开口通过第二管道4连通以使冷却泵和循环水通道串行连通并形成冷却水循环回路，同时在第一、第二管道4上分别安装回水总阀5和进水总阀6；

2）架设一连通第一管道3和第二管道4的临时管道7，回水总阀5位于冷却泵2与第一管道3和临时管道7连通处之间，进水总阀6位于冷却泵2与第二管道4和临时管道7连通处之间，在临时管道7上安装临时水泵71、调节阀72和两个分别位于临时水泵进、出口侧的截止阀73；

临时管道7的管道材质为Q235B，临时水泵71选型及临时管道7的管径的确定，按照临时循环系统（水在循环水通道、第二管道4、临时管道7和第一管道3进行顺次循环）4~5小时循环一次，即临时水泵71的额定流量为临时循环系统管道容水量的1/5~1/4。

在此之前，必须计算出临时循环系统管道容水量。临时管道7、阀门及临时水泵71要求耐压等级1Mpa。

在安装临时水泵71时，保证临时水泵71的水流方向与正常生产时的水流方向相反，即实现高炉冷却循环水的“逆循环。

3）将冷却水循环回路通水到预设水量，然后关闭回水总阀5和进水总阀6，接着将临时管道7上的两个截止阀73开启；这样，正常情况下不再补充新的水量，仅依靠管道内的存水循环；

4）开启热风产生装置进行烘炉，通过水温度计监测炉体各层冷却水温变化情况：当炉体上部水温超过T1时，启动临时水泵71，使得水在循环水通道、第二管道4、临时管道7和第一管道进行顺次循环，持续上述过程，如炉体上部水温降低到低于T2时，临时水泵71停止运行，本步骤中，T1＞T2；

5）随着烘炉进程，全炉水温会逐步升高，通过临时管7道上的调节阀72调节水泵流量，调整水在循环水通道、第二管道4、临时管道7和第一管道3进行顺次循环的循环周期，最终全炉体水温基本相当且维持在80～95℃的水平。

在步骤4）中，T1为60℃时，T2为50℃，临时水泵71启动时，调节阀72的阀门开度50%，此时，在循环水通道、第二管道4、临时管道7和第一管道3进行顺次循环的水8小时循环一次，不断观察炉体上部的水温度计显示的水温，如果没有降低迹象，调节阀72的阀门开度逐步增加到100%。

为了保证管道中的水不发生沸腾或管道中的水发生沸腾进行处理，本实施例可采用第一种方法：在步骤5）中，全炉体水温维持在80～95℃之间的时间为2～3天，在高温维持期间，当水温升高到95℃以上时，降低热风产生装置产生的热风温度以降低在循环水通道、第二管道4、临时管道7和第一管道3进行顺次循环的水的水温。

为了保证管道中的水不发生沸腾或管道中的水发生沸腾进行处理，本实施例也可采用第二种方法：在步骤5）中，全炉体水温维持在80～95℃之间的时间为2～3天，在高温维持期间，当水温升高到95℃以上时，开启进水总阀6和回水总阀5对在循环水通道、第二管道4、临时管道7和第一管道3进行顺次循环的水进行更换。此时，冷却泵2可以开启，也可以不开启。一般小幅开启进水总阀6和回水总阀5。

在步骤5）后还包括以下步骤：6）烘炉完成后，打开进水总阀6和回水总阀5，两个截止阀73关闭，拆除临时管道7。

本发明的高炉烘炉方法不局限于上述实施例的具体技术方案。本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案。凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种高炉烘炉方法，该方法采用的高炉是设有冷却壁和水温度计并在冷却壁内制有循环水通道的高炉，所述循环水通道从炉身冷却壁延伸至炉缸冷却壁，所述炉身冷却壁和炉缸冷却壁上分别制有用于循环水通道与外界连通的炉身开口和炉缸开口，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述高炉烘炉方法，其特征在于：在步骤5）中，全炉体水温维持在80～95℃之间的时间为2～3天，在高温维持期间，当水温升高到95℃以上时，降低热风产生装置产生的热风温度以降低在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环的水的水温。

3.根据权利要求1所述高炉烘炉方法，其特征在于：在步骤5）中，全炉体水温维持在80～95℃之间的时间为2～3天，在高温维持期间，当水温升高到95℃以上时，开启进水总阀和回水总阀对在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环的水进行更换。

4.根据权利要求1、2或3所述高炉烘炉方法，其特征在于：在步骤5）后还包括以下步骤：6）烘炉完成后，打开进水总阀和回水总阀，两个截止阀关闭，拆除临时管道。

5.根据权利要求1、2或3所述高炉烘炉方法，其特征在于：在步骤4）中，T1为60℃时，T2为50℃，临时水泵启动时，调节阀的阀门开度50%，此时，在循环水通道、第二管道、临时管道和第一管道进行顺次循环的水8小时循环一次，不断观察炉体上部的水温度计显示的水温，如果没有降低迹象，调节阀的阀门开度逐步增加到100%。