CN114480752B - 一种大型高炉锌富集的判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型高炉锌富集的判定方法，满足以下指标中的四种或者四种以上，则判定高炉存在锌富集现象，具体指标包括：a、高炉休风时，风口小套外表面存在的白色粘结物中ZnO含量≥20%；b、高炉休风时，对风口焦进行取样，测定风口焦灰分中ZnO含量≥1%；c、高炉休风时，在高炉炉顶存在白色火焰；d、高炉炉身中上部冷却壁温度出现周期性波动，且波动温度≥50℃；e、高炉二次除尘灰中ZnO含量≥5%；f、高炉吨铁入炉锌量与高炉吨铁出炉锌量之差除以高炉吨铁入炉锌量≥20%。本发明可以清楚的判断大型高炉是否存在锌富集现象，并采取针对性措施进行处理，使高炉的损失降到最低，并且延长高炉使用寿命。

Description

一种大型高炉锌富集的判定方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种大型高炉锌富集的判定方法。

背景技术

长期以来，大型高炉坚持以精料路线为主，以保证高炉的稳定顺行。但是近些年来，由于环境、资源和成本的压力越来越大，大型高炉原料中配加的尘泥比例越来越高，一些高锌尘泥配入后，引起高炉锌富集，继而引发炉况波动，造成高炉严重的经济损失。大型高炉的锌富集不但引起炉况波动，还会对高炉的长寿造成严重后果，高炉出现锌富集后，第一，风口小套寿命缩短，渣铁从上部滴落至风口区域后，渣铁中的锌含量会急剧升高，渣铁一旦接触风口小套表面，会生成铜锌合金，使铜的导热大幅降低，造成风口小套破损漏水；第二，高炉若处于炉役中后期，炉缸出现气隙后，锌蒸汽随煤气进入炉缸区域，对炉缸耐材造成严重侵蚀，危害炉缸安全；第三，若高炉炉身部位出现结瘤，边缘煤气流发生较大变化，结瘤部位的煤气流受阻，高炉下部压差升高，造成炉腰炉腹铜冷却壁温度升高，渣皮脱落，降低铜冷却壁的寿命。因此，大型高炉的锌富集问题应该以早发现、早治理，预防为主的方针。

国内大部分小高炉以经济料为主，小高炉出现锌富集的案例较多，锌富集的判定方法已比较成熟，比如通过炉顶摄像或降料面判定炉身结瘤，炉身局部冷却壁温度大幅降低且无波动，休风时风口流出液态锌，二次灰中锌含量大幅升高等。其中，高炉一次除尘灰是重力除尘灰或旋风除尘灰，除尘灰比就是每日的一次除尘灰量与高炉产量之比；二次除尘灰是污泥或布袋除尘灰，二次灰比是每日的二次除尘灰量与高炉产量之比。而国内5000m³级高炉的发展仅有十几年，特大型高炉操作方面积累的经验较少，大型高炉在锌富集的特征上不同于中小高炉，如果以小高炉锌富集的特征来判断大型高炉，则有可能对炉况造成误判，影响炉况治理的最佳时机，导致炉况失常，引起巨大经济损失，甚至引发安全事故。因此有必要发明一种大型高炉锌富集的判定方法，使大型高炉在炉况调整方面减少误判。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种大型高炉锌富集的判定方法，能有效解决上述锌富集误判等不足之处。

技术方案：一种大型高炉锌富集的判定方法，满足以下指标中的四种或者四种以上，则判定高炉存在锌富集现象，具体指标包括：

a、高炉休风时，风口小套外表面存在的白色粘结物中ZnO含量≥20%；

b、高炉休风时，对风口焦进行取样，测定风口焦灰分中ZnO含量≥1%；

c、高炉休风时，在高炉炉顶存在白色火焰；

d、高炉炉身中上部冷却壁温度出现周期性波动，且波动温度≥50℃；

e、高炉二次除尘灰中ZnO含量≥5%；

f、高炉吨铁入炉锌量与高炉吨铁出炉锌量之差除以高炉吨铁入炉锌量≥20%。

优选的，所述指标a、b和e中ZnO含量均采用原子吸收光谱法测定。

优选的，所述指标b中取样的具体过程为在高炉风口位置，用铁锹取10kg的风口焦作为待测样本。

优选的，所述指标f具体为：

其中T_入为高炉吨铁入炉锌量，T_出为高炉吨铁出炉锌量；

x₁为吨铁烧结矿矿耗kg/t，a₁为烧结矿中的Zn含量%；

x₂为吨铁球团矿矿耗kg/t，a₂为球团中的Zn含量%；

x₃为吨铁块矿矿耗kg/t，a₃为块矿中的Zn含量%；

x₄为吨铁焦比kg/t，a₄为焦炭中的Zn含量%；

x₅为吨铁煤比kg/t，a₅为喷吹煤中的Zn含量%；

y₁为高炉一次除尘灰比kg/t，b₁为一次灰中的Zn含量%；

y₂为高炉二次除尘灰比kg/t，b₂为二次灰中的Zn含量%。

优选的，T_入、T_出、a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、b₁和b₂均采用原子吸收光谱法测定。

有益效果：本发明一种大型高炉锌富集的判定方法，准确判断高炉是否存在锌富集现象，根据每座高炉的具体情况，采取针对性的措施进行处理，防止高炉发生炉况失常，使损失降到最低，并且延长高炉使用寿命。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作详细说明：

实施例1

5800m³高炉在炉况波动期间，采用本发明一种大型高炉锌富集的判定方法，对高炉是否存在锌富集现象进行判断，具体判定指标如下：

a、高炉休风时，风口小套外表面存在白色粘结物，取样化验，其成分如表1所示：

表1 5800m³高炉风口小套表面粘结物成分

	K<sub>2</sub>O（%）	Na<sub>2</sub>O（%）	ZnO（%）
				小套表面白色粘结物	6.527	25.324	54.64

从表1中可以看出风口小套外表面存在的白色粘结物中ZnO含量为54.64%，大于20%；

b、高炉休风时，对风口焦进行取样，测定风口焦样本灰分中的ZnO含量，如表2所示：

表2 沙钢5800m³高炉风口焦ZnO含量

	风口焦12#
		灰分ZnO（%）	2.7

从表2中可以看出采集的风口焦样本灰分中的ZnO含量超过1%；

c、高炉休风时，在炉顶东侧边缘出现白色火焰；

d、高炉炉身中上部32m处铸铁冷却壁温度出现周期性波动，且波动温度为80℃，超过50℃；

f、对高炉炉料进行化验，高炉吨铁入炉锌量T_入= 0.35kg/t，高炉吨铁出炉锌量T_出=0.25kg/t，计算出（T_入-T_出）/ T_入==28.6%，超过20%。

通过上述五个指标判定该5800m³高炉存在锌富集现象，高炉已经出现炉况不稳定的现象，但尚未造成炉况失常，需尽快治理炉况，并控制入炉原料的锌含量，在经过2周治理后，高炉恢复正常。

实施例2

5800m³高炉在炉况波动期间，采用本发明一种大型高炉锌富集的判定方法，对高炉是否存在锌富集现象进行判断，具体判定指标如下：

b、高炉休风时，对风口焦进行取样，测定风口焦样本灰分中的ZnO含量，如表3所示：

表3 沙钢5800m³高炉风口焦ZnO含量

	风口焦21#
		灰分ZnO（%）	3.5

从表3中可以看出采集的风口焦样本灰分中的ZnO含量均超过1%；

c、高炉休风时，在炉顶东南侧边缘出现白色火焰；

d、高炉炉身中上部32m铸铁冷却壁温度出现周期性波动，且波动温度为70℃；

e、高炉二次灰中的ZnO含量检测为11%；

f、对高炉炉料进行化验，高炉吨铁入炉锌量T_入= 0.47kg/t，高炉吨铁出炉锌量T_出=0.35kg/t，计算出（T_入-T_出）/ T_入=25.5%，超过20%。

通过上述五个指标判定该5800m³高炉存在锌富集现象，高炉已经出现炉况不稳定的现象，但尚未造成炉况失常，需尽快治理炉况，并控制入炉原料的锌含量，在经过10天治理后，高炉恢复正常。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大型高炉锌富集的判定方法，其特征在于，满足以下指标中的四种或者四种以上，则判定高炉存在锌富集现象，具体指标包括：

a、高炉休风时，风口小套外表面存在的白色粘结物中ZnO含量≥20%；

b、高炉休风时，对风口焦进行取样，测定风口焦灰分中ZnO含量≥1%；

c、高炉休风时，在高炉炉顶存在白色火焰；

d、高炉炉身中上部冷却壁温度出现周期性波动，且波动温度≥50℃；

e、高炉二次除尘灰中ZnO含量≥5%；

f、高炉吨铁入炉锌量与高炉吨铁出炉锌量之差除以高炉吨铁入炉锌量≥20%，具体为：

其中T_入为高炉吨铁入炉锌量，T_出为高炉吨铁出炉锌量；

x₁为吨铁烧结矿矿耗kg/t，a₁为烧结矿中的Zn含量%；

x₂为吨铁球团矿矿耗kg/t，a₂为球团中的Zn含量%；

x₃为吨铁块矿矿耗kg/t，a₃为块矿中的Zn含量%；

x₄为吨铁焦比kg/t，a₄为焦炭中的Zn含量%；

x₅为吨铁煤比kg/t，a₅为喷吹煤中的Zn含量%；

y₁为高炉一次除尘灰比kg/t，b₁为一次灰中的Zn含量%；

y₂为高炉二次除尘灰比kg/t，b₂为二次灰中的Zn含量%。

2.根据权利要求1所述的一种大型高炉锌富集的判定方法，其特征在于：指标a、b和e中ZnO含量均采用原子吸收光谱法测定。

3.根据权利要求1所述的一种大型高炉锌富集的判定方法，其特征在于：指标b中取样的具体过程为在高炉风口位置，用铁锹取10kg的风口焦作为待测样本。

4.根据权利要求1所述的一种大型高炉锌富集的判定方法，其特征在于：指标f中a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、b₁和b₂均采用原子吸收光谱法测定。