CN114891936B - 一种高炉亏料线快速赶料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种高炉亏料线快速赶料的操作方法，属于高炉炼铁操作技术领域。技术方案包括如下步骤：（1）确认料线深度为5‑6米，确认可以实施上料操作；（2）确定赶料线时的供风风量、富氧量、批重大小和布料角度；（3）赶料线操作：a.选用2‑5批赶料程序+1批正常放料程序的上料制度进行上料操作；b.增大矿批批重和焦批批重；c.缩小布料角度；d.当料线深度至2.5‑3.5米时，恢复原正常批重，正常放料程序进行上料操作，并调整高炉供风风量为全风量的85‑95%；调整高炉富氧量为最大富氧量的50%；（4）转入高炉正常操作。可最大限度的降低高炉内深度亏料线装入的炉料数量，增大高炉内间接还原反应比例，实现高炉供风量和富氧量的同步恢复，减少因高炉亏料引起的高炉产量的损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种高炉的操作方法，尤其是由于上料设备故障等原因不能上料致使高炉深度亏料线而采取快速赶料的方法，属于高炉炼铁操作技术领域。
背景技术
亏料线是高炉经常发生的一种异常炉况，高炉一旦发生亏料线，对高炉冶炼生产过程的影响和危害很大。导致高炉亏料线的原因有多种，主要包括三种情况：设备故障和原料供应不足而使高炉不能及时上料等外部原因；高炉生产过程中炉内崩塌料导致的亏料线；高炉休风过程中料面下降引发的亏料线。由于高炉炉内崩塌料、高炉休风造成的亏料线炉况恢复比较复杂，涉及复杂的气流调整，不在本发明涉及范围之内。本发明主要针对的是高炉正常生产条件下，由于上料设备故障不能上料等外部原因造成亏料线。高炉不能上料造成亏料线后，由于高炉操作者对上料设备恢复至正常时间的主观判断上偏差、操作者的侥幸心里等多种因素，虽然采取了控制高炉富氧量、停止供氧、直至减少高炉风量等措施后，但是料线深度有时仍然会达到5.0-6.0米的范围。对于这种深度亏料线，多数炼铁操作者在赶料线操作过程中经常出现两个极端情况：一是恢复高炉供风量和富氧量过快，致使﨣料线时间过长，不能及时快速的恢复高炉正常料线，造成高炉亏料时间过长，严重延缓了高炉炉况的恢复，进而恶化了高炉技术经济指标；二是高炉放料过快，虽然料线恢复至正常，缩短了高炉内亏料的时间，但是恢复高炉供风量和富氧量慢，此操作方式容易引发高炉内料柱透气性变差，热风压力增高，使高炉接受风量能力变差，极易导致高炉内发生崩塌料事故，再次引发高炉亏料，延缓高炉恢复至正常操作，导致高炉产量的损失。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术中的问题而提供一种高炉亏料线快速赶料的操作方法，特别是料线深度处于5.0-6.0米时赶料线的操作方法，以快速恢复高炉正常生产。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：
一种高炉亏料线快速赶料的操作方法，包括如下步骤：
（1）确认料线深度为5-6米，确认可以实施上料操作；
（2）确定赶料线时的高炉操作参数
a.确定高炉供风风量为全风量的60-80%；
b.确定高炉富氧量为最大富氧量的10-20%；
c.增大矿批批重和焦批批重；
d.缩小布料角度；
（3）赶料线操作
a.高炉上料控制程序中包括正常放料程序、赶料程序等多种程序。赶料程序的上料过程中取消了高炉探尺的放尺和提尺操作，选用2-5批赶料程序+1批正常放料程序的组合程序进行上料操作；
b.按照增大的矿批批重和焦批批重参数进行上料操作；
c.按照缩小的布料角度进行上料操作；
d.随着上料操作的进行，当料线深度赶到2.5-3.5米时，恢复原正常矿批批重和焦批批重，选用正常放料程序进行上料操作；同时，调整高炉供风风量为全风量的80-95%；调整高炉富氧量为最大富氧量的40-60%。
（4）转入高炉正常操作
随着上料操作的进行，当料线深度赶到2.0-2.5米时，调整高炉供风风量为全风量的95%-100%，调整高炉富氧量为最大富氧量的70-90%；当亏料线深度赶到正常料线时，恢复原布料角度，并转入高炉正常操作。
上述（2）确定赶料线时的高炉操作参数步骤中，所述调整高炉供风风量为全风量的60-80%,参数选择应遵循料线较深时，供风风量可选择下限，料线较浅供风风量可选择上限。
上述（2）确定赶料线时的高炉操作参数步骤中，所述调整高炉富氧量为最大富氧量的10-20%，参数选择应遵循料线较深时，富氧量可选择下限，料线较浅富氧量可选择上限。
上述（2）确定赶料线时的高炉操作参数步骤中，所述增大矿批批重和焦批批重，是在正常矿石批重的基础上增大1-3吨；同时在保持焦炭负荷不变或降低的基础上，同时增加焦批批重。
上述（2）确定赶料线时的高炉操作参数步骤中，所述缩小布料角度，是按照亏料线深度与正常料线深度的差值等于0.1米赶料布料角度同收1°，赶料布料角度最多同收3°的原则，故缩小赶料线操作时布料角度较正常布料角度小3°。所述正常料线，是指正常生产时的料线，多数范围1.3-1.5米。
上述（3）赶料线操作步骤中，所述调整高炉供风风量为全风量的80-95%，调整供风风量每次按照50-200m3/min控制，所述调整高炉富氧量为最大富氧量的50%，调整富氧量每次按照500-2000m3/h控制。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于利用高炉炉身部位截面积下大上小的炉型结构，平衡好装料速度和下料速度关系，实现高炉深度亏料线时的快速赶料，缩短高炉亏料时间，最大限度的降低高炉内深度亏料线装入的炉料数量，提高高炉料柱透气性，增加炉料在高炉内的预热时间，增大高炉内间接还原反应比例，最大程度的减少料批损失，实现高炉供风量和富氧量的同步恢复，减少因高炉亏料引起的高炉产量的损失。
具体实施方式
实施例1
某高炉有效容积2000m3，生产正常。已知条件，正常矿石批重52吨，焦炭负荷4.52吨/吨，综合焦炭批重11.50吨≈52/4.52吨，其中，综合焦炭批重=焦炭批重+焦丁批重。矿石堆比重1.75t/m3，综合焦炭堆比重0.55t/m3。每批炉料体积52/1.75+11.5/0.55=50.6m3。正常料线1.4米。入炉风量3950m3/min，风压350kPa，最大富氧量12000m3/h，综合入炉风量=3950+12000/60=4150m3/min，最大富氧率=12000/60/4150*0.79*100=3.8%。
由于槽下称量装置断电而引发的设备故障无法上料，致使高炉发生亏料，在此期间高炉逐步采取减氧、酌情控风等措施，富氧量减到2000m3/h，风量减到3000m3/min。经过运维人员紧急快速的检修称量装置断电设备故障，槽下设备故障处理完毕，上料恢复正常，开始赶料。计算此时高炉料线深度达到5.4米。
赶料线具体措施；
（1）确认设备故障处理完毕，可以进行上料操作，经计算此时高炉料线深度为5-6米；
（2）确定赶料线时的高炉操作参数
a.风量（风压）选取。高炉供风风量开始赶料线时起始风量大约为3000m3/min，占全风量的76%。
b．富氧量的选取。赶料线时富氧量选择为2000m3/h，约占最大富氧量的17%。
c．适当增大矿批批重和焦批批重；赶料时矿批选取54吨，考虑到亏料线热制度补偿原则，焦炭负荷减轻到4.2吨/吨，比原正常焦炭负荷4.52吨/吨，减轻0.32吨/吨，综合焦炭批重选取=54/4.2=12.86吨。每批物料批重体积=54/1.75+12.86/0.55=54.2m3。与正常批重相比，综合焦炭批重增加12.86-11.56=1.3吨，每批批重体积增加54.2-50.6=3.6m3，相当于增加0.05-0.10m料线高度。增大后矿批和焦批物料走料10批后，增加物料体积36m3，较正常炉料增加料线高度约0.8米。增加综合焦炭13吨，增加的焦炭可用于热制度补偿。增大后的矿批和焦批物料走料10批后，若料线深度未赶到3.0米，可以尝试再走几批，走料批数最多一般不超过20批。
（3）赶料线操作
a.选用3批赶料程序+1批正常放料程序的组合程序进行上料操作。正常放料程序操作包括，每放完一罐焦炭或矿石后，料尺下放探测料线深度，每批料料尺下放两次，不考虑下料速度情况下，放尺和提尺时长大约0.5min-1.0min。赶料程序操作中省略料尺放尺和提尺程序，可加快上料速度。
b．启动布料角度跟随料线深度自动收角程序。根据料线深度自动收角，确保布料落点基本偏差不大。一般情况下，料线低于正常料线0.3米，布料角度收1°，最多收3°。据此，亏料线深度大于2.3米亏料阶段，最多收3°，不再继续收角。
c．高炉供风风量直接增加到3000m3/min，富氧量达到大约2000m3/h。矿批批重54吨，综合焦批批重12.86吨，按照3批赶料程序+1批正常放料程序的组合程序进行上料操作。期间每次风量递增幅度100-150m3/min，富氧量递增幅度1000-2000m3/h。
d.当料线赶到3.2米时，供风风量加到3600m3/min，占全风量的91%；富氧量加到6000m3/h，约占最大富氧量的50%。同时恢复原矿批批重和综合焦批批重，及正常放料程序进行上料操作。当料线深度赶到2.2米时，供风风量加到3850m3/min，期间每次风量递增幅度50-100m3/min，富氧量加到10000m3/h，富氧量递增幅度500-1000m3/h。
（4）完成赶料线操作，转入高炉正常操作
料线深度赶到2.0米时，供风风量加到3850m3/min，占全风量的97%。富氧量加到大约10000 m3/h，约占最大富氧量的83%。料线深度赶到1.4米时，将风量恢复至3950m3/min，富氧量恢复至12000m3/h，停止布料角度跟随料线深度自动收角程序，高炉转入正常操作。
实施例2
某高炉有效容积2100m3，生产正常。已知条件，正常矿石批重54吨，焦炭负荷4.72吨/吨，综合焦炭批重11.44吨≈54/4.72吨，其中，综合焦炭批重=焦炭批重+焦丁批重。矿石堆比重1.75t/m3，综合焦炭堆比重0.55t/m3。每批炉料体积54/1.75+11.44/0.55=51.7m3。正常料线1.4米。入炉风量4000m3/min，风压350kPa，最大富氧量14000m3/h，入炉综合风量=4000+14000/60=4230m3/min，最大富氧率=14000/60/4230*0.79*100=4.4%。
由于槽下运焦皮带无法启动而引发的设备故障无法上料，致使高炉发生亏料，在此期间高炉逐步采取减氧、酌情控风等措施，富氧量减到2000m3/h，风量减到3200m3/min。经过运维人员紧急快速的检修处理设备故障，槽下设备故障处理完毕，上料恢复正常，开始赶料。计算此时高炉料线深度达到5.7米。
赶料线具体措施；
（1）确认设备故障处理完毕，可以进行上料操作，经计算此时高炉料线深度为5-6米；
（2）确定赶料线时的高炉操作参数
a.风量（风压）选取。高炉供风风量开始赶料线时起始风量为3200m3/min，占全风量的80%。
b．富氧量的选取。赶料线时富氧量选择为2000m3/h，约占最大富氧量的14%。
c．适当增大矿批批重和焦批批重；赶料时矿批大小选取55吨，考虑到亏料线热制度补偿原则，焦炭负荷减轻到4.3吨/吨，比原正常焦炭负荷4.72吨/吨，减轻0.42吨/吨，综合焦炭批重选取12.80吨=55/4.3吨。每批物料批重体积=55/1.75+12.80/0.55=54.7m3。与正常批重相比，综合焦炭批重增加12.80-11.44=1.36吨，每批料批重体积增加54.7-51.6=3.1m3，相当于增加0.05-0.10m料线高度。增大后的矿批和焦批物料走料12批后，增加物料体积37.2m3，增加料线高度大约1.0米。增加综合焦炭16.3吨，增加的焦炭可用于热制度补偿。增大后的矿批和焦批物料走料12批后，若料线深度未赶到3.0米，可以尝试再走几批，走料批数最多一般不超过20批。
（3）赶料线操作
a.选用3批赶料程序+1批正常放料程序的组合程序进行上料操作。正常放料程序操作包括，每放完一罐焦炭或矿石后，料尺下放探测料线深度，每批料料尺下放两次，不考虑下料速度情况下，放尺和提尺时长大约0.5min-1.0min。赶料程序操作中省略料尺放尺和提尺程序，可加快上料速度。
b．启动布料角度跟随料线深度自动收角程序。根据料线深度自动收角，确保布料落点基本偏差不大。一般情况下，料线低于正常料线0.3米，布料角度收1°，最多收3°。据此，亏料线深度大于2.3米亏料阶段，最多收3°，不再继续收角。
c．高炉供风风量直接增加到3200m3/min，富氧量达到大约2000m3/h，矿批批重55吨，综合焦批批重12.80吨，按照3批赶料程序+1批正常放料程序的组合程序进行上料操作。期间每次风量递增100-150m3/min，富氧量递增幅度按照1000-2000m3/h。
d．料线赶到2.7米时，供风风量到3600m3/min，占全风量的90%；富氧量到6000m3/h，约占最大富氧量的43%。同时恢复原矿批批重和综合焦批批重，及正常放料程序进行上料操作。当料线深度赶到2.1米时，供风风量为3850m3/min，期间每次风量递增幅度50-100m3/min；当富氧量加到10000m3/h，富氧量递增幅度500-1000m3/h。
（4）完成赶料线操作，转入高炉正常操作
料线深度赶到2.0米时，供风风量为3850m3/min，占到全风量的96%，富氧量10000m3/h，约占最大富氧量的71%。料线深度赶到1.4米时，将供风风量恢复至4000m3/min，富氧量恢复至14000m3/h，停止布料角度跟随料线深度自动收角程序，高炉转入正常操作。
实施例3
某高炉有效容积3600m3，生产正常。已知条件，正常矿石批重86吨，焦炭负荷4.4吨/吨，综合焦炭批重19.55吨≈86/4.4吨，其中，综合焦炭批重=焦炭批重+焦丁批重。矿石堆比重1.75t/m3，综合焦炭堆比重0.55t/m3。每批炉料体积86/1.75+19.55/0.55=84.7m3。正常料线1.4米。入炉风量5800m3/min，风压415kPa，最大富氧量28000m3/h，入炉综合风量=5800+28000/60=6260m3/min，最大富氧率=28000/60/6260*0.79*100=5.9%。
由于槽下主皮带无法启动而引发的设备故障无法上料，致使高炉发生亏料，在此期间高炉逐步采取减氧、酌情控风等措施，富氧量减到5000m3/h，风量减到4000m3/min。经过运维人员紧急快速的检修处理设备故障，槽下设备故障处理完毕，上料恢复正常，开始赶料，计算此时高炉料线深度达到5.6米。
赶料线具体措施；
（1）确认设备故障处理完毕，可以进行上料操作，经计算此时高炉料线深度为5-6米；
（2）确定赶料线时的高炉操作参数
a.风量（风压）选取。高炉供风风量开始赶料线时起始风量为4000m3/min，占全风量的69%。
b．富氧量的选取。赶料线时富氧量选择为5000m3/h，约占最大富氧量的18%。
c．适当增大矿批批重和焦批批重；赶料时矿批大小选取88吨，考虑到亏料线热制度补偿原则，焦炭负荷减轻到4.0吨/吨，比原正常焦炭负荷4.4吨/吨，减轻0.40吨/吨，综合焦炭批重选取88/4.0=22.00吨。每批物料批重体积=88/1.75+22.00/0.55=90.3m3。与正常批重相比，综合焦炭批重增加22.00-19.55=2.45吨，每批料批重体积增加90.3-84.7=5.6m3，相当于增加0.05-0.10m料线高度。增大后的矿批和焦批物料走料15批后，增加物料体积84m3，增加料线高度大约1.6米，增加综合焦炭36.7吨，增加的焦炭可用于热制度补偿。增大后的矿批和焦批物料走料15批后，若料线深度未赶到3.0米，可以尝试再走几批，走料批数最多一般不超过20批。
（3）赶料线操作
a.选用3批赶料程序+1批正常放料程序的组合程序进行上料操作。正常放料程序操作包括，每放完一罐焦炭或矿石后，料尺下放探测料线深度，每批料料尺下放两次，不考虑下料速度情况下，放尺和提尺时长大约0.5min-1.0min。赶料程序操作中省略料尺放尺和提尺程序，可加快上料速度。
b．启动布料角度跟随料线深度自动收角程序。根据料线深度自动收角，确保布料落点基本偏差不大。一般情况下，料线低于正常料线0.3米，布料角度收1°，最多收3°。据此，亏料线深度大于2.3米亏料阶段，最多收3°，不再继续收角。
c．高炉供风风量直接增加到4000m3/min，富氧量达到大约5000m3/h，矿批批重88吨，综合焦批批重22.0吨，按照3批赶料程序+1批正常放料程序的组合程序进行上料操作。期间每次风量递增100-150m3/min，富氧量递增幅度按照1000-2000m3/h。
d．料线赶到3.0米时，供风风量到5200m3/min，占全风量的90%；富氧量到14000m3/h，约占最大富氧量的50%。同时恢复原矿批批重和综合焦批批重，及正常放料程序进行上料操作。料线深度赶到2.3米时，风量加到大约5600m3/min，期间每次风量递增50-100m3/min；富氧量加到20000m3/h，递增幅度按照1000-1500m3/h。
（4）完成赶料线操作，转入高炉正常操作
料线深度赶到2.0米时，供风风量为5600m3/min，占全风量的96%；富氧量为20000m3/h，约占最大富氧量的71%。料线深度赶到1.4米时，将供风风量恢复至5800m3/min，富氧量恢复至28000m3/h，停止布料角度跟随料线深度自动收角程序，高炉转入正常操作。
Claims (4)
1.一种高炉亏料线快速赶料的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）确认料线深度为5-6米，确认可以实施上料操作；
（2）确定赶料线时的高炉操作参数
a.确定高炉供风风量为全风量的60-80%，参数选择应遵循料线较深时，供风风量选择下限；料线较浅时，供风风量选择上限；
b.确定高炉富氧量为最大富氧量的10-20%，参数选择应遵循料线较深时，富氧量选择下限；料线较浅时，富氧量选择上限；
c.增大矿批批重和焦批批重；
d.缩小布料角度；
（3）赶料线操作
a.选用2-5批赶料程序+1批正常放料程序的上料制度进行上料操作；
b.按照增大的矿批批重和焦批批重参数进行上料操作；
c.按照缩小的布料角度进行上料操作；
d.随着上料操作的进行，当料线深度赶到2.5-3.5米时，恢复原正常矿批批重和焦批批重，选用正常放料程序进行上料操作；同时，调整高炉供风风量为全风量的80-95%；调整高炉富氧量为最大富氧量的40-60%；
（4）转入高炉正常操作
随着上料操作的进行，当料线深度赶到2.0-2.5米时，调整高炉供风风量为全风量的95%-100%，调整高炉富氧量为最大富氧量的70-90%；当亏料线深度赶到正常料线时，高炉供风风量恢复正常，富氧量恢复正常；恢复原布料角度，并转入高炉正常操作。
2.根据权利要求1所述的高炉亏料线快速赶料的操作方法，其特征在于，所述（2）确定赶料线时的高炉操作参数步骤中，所述增大矿批批重和焦批批重，是在正常矿石批重的基础上增大1-3吨；同时在保持焦炭负荷不变或降低的基础上，同时增加焦批批重。
3.根据权利要求1或2所述的高炉亏料线快速赶料的操作方法，其特征在于，所述（2）确定赶料线时的高炉操作参数步骤中，所述缩小布料角度，是按照亏料线深度与正常料线深度的差值等于0.3米，赶料布料角度同收1°，赶料布料角度最多同收3°的原则，故缩小赶料线操作时布料角度较正常布料角度小3°；所述正常料线，是指正常生产时的料线，正常料线多数范围为1.3-1.5米。
4.根据权利要求1或2所述的高炉亏料线快速赶料的操作方法，其特征在于，所述（3）赶料线操作步骤中，所述调整高炉供风风量为全风量的80-95%，调整供风风量每次按照50-200m3/min控制，所述调整高炉富氧量为最大富氧量的50%，调整富氧量每次按照500-2000m3/h控制。
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