CN116144853A - 一种快速恢复高炉炉况的方法 - Google Patents

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丁望
潘玉柱
袁骧
孙永清
张宇
刘百祥
刘红
王旭
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Abstract

一种快速恢复高炉炉况的方法，通过系统的调整高炉的送风制度、热制度、造渣制度和装料制度，可使异常和失常的炉况在小于1周时间内恢复正常。本发明系统性和可操作性强，避免了对高炉影响较大的锰矿和萤石等熔剂的使用，最大限度的节省了高炉炉况恢复的成本，极大降低了高炉工作者的劳动强度。

Description

一种快速恢复高炉炉况的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种快速恢复高炉炼铁炉况的方法。
背景技术
高炉是冶金工业冶炼工艺较复杂的反应器。由于其对原料、设备和操作的要求较高，高炉生产过程中任何一个因素改变都可能会导致高炉由正常生产状态的炉况转变为异常或者失常炉况。异常和失常炉况通常表现为高炉风量急剧萎缩，风口大量频繁烧坏，产量急剧下降。
当炉况进入异常或者失常状态时，高炉管理者和操作者通常会采用降低高炉的冶炼强度、提高燃料比等措施，但这些措施效果并不显著，通常会使这种异常和失常状态维持数周甚至数月或者数年，使钢铁企业造成重大经济损失。除上述措施外，一些炼铁工作者还会增加锰矿或者萤石来处理炉况波动，这两种矿物会极大降低矿石熔点和品位，造成软熔带上移，破坏稳定操作炉型，甚至侵蚀高炉内部耐火材料，有进一步加剧炉况波动的风险。因此，开发一种快速恢复高炉炉况的方法是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速恢复高炉炉况的方法，能够使高炉在较少使用额外原料的情况下，通过系统的调整高炉的各项制度，使异常或失常的高炉炉况快速恢复至正常状态。
本发明的技术方案：
一种快速恢复高炉炉况的方法，工艺步骤包括：
S1：高炉休风更换破损风口后，进行堵风口送风操作，所堵风口数量占全部风口数量的20％-30％，所堵风口均匀分布在炉缸圆周上。送风时停止在冷风中富氧；
S2：扩大焦批重量同时降低焦炭负荷，焦批重量扩大至在炉腰处焦炭层平均厚度大于230mm，焦炭负荷降低至正常生产时负荷的80％-90％，最小焦批重量和负荷计算公式如下：
Figure SMS_1
P＝AP正常 (2)
其中：w焦为最小每批焦炭重量，kg；r炉腹分炉腹半径，m；w水为焦炭含水量，％；P为目标调整负荷；A为调整系数，范围在80％～90％；P正常为正常生产时焦炭负荷；
S3：调整熔渣成分，添加硅石降低熔渣CaO/SiO2的值至正常生产时的90％～97％，熔渣中Al2O3含量小于16％，MgO/Al2O3的值大于0.4；
S4：控制铁水物温度至1500～1530℃；
S5：根据风量恢复情况进行开风口送风操作，风量大于正常冶炼风量的95％时所堵风口全部打开。
所述S4中稳定铁水温度至1500～1530℃的方法：
a.使用煤量调整燃料比，铁水温度低于1500℃时，提高煤量使每小时燃料比提高1～3kg/t，以2～4小时为一个周期；每小时进行铁水温度测温，当铁水温度在1500～1530℃范围内时，则稳定提高后的煤量和燃料比操作；当提高燃料比一个周期铁水温度低于1500℃，进行下一个周期提高燃料比操作；
b.使用煤量调整燃料比，铁水温度高于1530℃时，减小煤量使每小时燃料比降低1～3kg/t，以2～4小时为一个周期；每小时进行铁水温度测温，当铁水温度在1500～1530℃范围内时，则稳定提高后的煤量和燃料比操作；当提高燃料比一个周期铁水温度高于1530℃，进行下一个周期降低燃料比操作；
c.当前小时测得铁水温度在1500～1530℃，燃料比按当前周期控制。
所述S5中风量恢复情况进行开风口送风操作方法：
a.风量小于正常风量的75％，小时平均风量每增加300m3/min时，打开一个被堵的风口；
b.风量大于正常风量的75％，小时平均风量每增加200m3/min时，打开一个被堵的风口；
c.风量达到正常冶炼风量的95％时，若仍有在a和b操作中未打开的风口，则一次性将剩余被堵风口全部打开操作。
本发明的有益效果：通过系统性的调整高炉的送风制度、热制度、造渣制度和装料制度，可使异常和失常的炉况在小于1周时间内恢复正常；调整炉况时，只使用了硅石一种对高炉铁水成分有益的熔剂，避免了使用锰矿、萤石等对高炉铁水成分、操作和成本影响较大的熔剂，避免调炉况恢复时铁水成本升高；炉况恢复措施的系统性和可操作性强，极大降低了高炉工作者的劳动强度；
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
一种快速恢复高炉炼铁炉况的方法，其工艺步骤包括：
S1：高炉休风更换破损风口后，进行堵风口送风操作，所堵风口数量占全部风口数量的20％-30％，所堵风口均匀分布在炉缸圆周上。送风时停止在冷风中富氧；波动的高炉有效容积2580m3，共30个风口，所堵风口号为1#、6#、10#、14#、17#、22#、26#，所堵风口均匀分布在炉缸圆周上，堵风口数量占全部风口的23％，堵风口后进行停氧送风操作。
S2：扩大焦碳批重和降低焦炭负荷：焦批重量扩大至在炉腰处焦炭层平均厚度大于230mm，焦炭负荷降低至正常生产时负荷的80％～90％，最小焦批重量和负荷计算公式如下：
Figure SMS_2
P＝AP正常 (2)
其中：w焦为最小每批焦炭重量，kg；r炉腹分炉腹半径，m；w水为焦炭含水量，％；P为目标调整负荷；A为调整系数，80％-90％；P正常为正常生产时焦炭负荷。波动的高炉炉腰直径12.6m，正常冶炼时负荷4.65，焦批13650kg(包含焦炭水分，水分含量3.5％)。通过公式(1)计算，调整时焦批为14384kg，负荷降至4.0，为正常冶炼时时负荷的86％。
S3：调整熔渣成分：添加硅石降低熔渣CaO/SiO2的值至正常生产时的90％～97％，熔渣中Al2O3含量小于16％，MgO/Al2O3的值大于0.4；炉况调整时，每批矿石附加400kg硅石，炉渣CaO/SiO2的值为1.14，正常冶炼时为1.20～1.25，调整时CaO/SiO2的值为正常冶炼时的91.2％～95％。调整时炉渣Al2O3含量小于15.58％，MgO/Al2O3的值大于0.43。
S4：控制铁水温度至较高区间：控制铁水物温度至1500～1530℃，控制方法具体步骤如下：
a.使用煤量调整燃料比，铁水温度低于1500℃时，提高煤量使每小时燃料比提高1～3kg/t，以2～4小时为一个周期。每小时进行铁水温度测温，当铁水温度在1500～1530℃范围内时，则稳定提高后的煤量和燃料比操作；当提高燃料比一个周期铁水温度低于1500℃，进行下一个周期提高燃料比操作；
b.使用煤量调整燃料比，铁水温度高于1530℃时，减小煤量使每小时燃料比降低1～3kg/t，以2～4小时为一个周期。每小时进行铁水温度测温，当铁水温度在1500～1530℃范围内时，则稳定提高后的煤量和燃料比操作；当提高燃料比一个周期铁水温度高于1530℃，进行下一个周期降低燃料比操作；
c.当前小时测得铁水温度在1500～1530℃，燃料比按当前周期控制。
波动高炉炉况开始调整时铁水温度为1463℃，通过控制煤量每小时提高3kg燃料比，并每小时进行测温监控，铁水温度变化由第1小时的1463℃提高到第7小时的1504℃，后续进行第7小时的燃料比操作，铁水温度稳定在1504～1530℃。
S5：开风口操作：根据风量恢复情况进行开风口送风操作，风量大于正常冶炼风量的95％时所堵风口全部打开，具体操作步骤如下：
a.风量小于正常风量的75％，小时平均风量每增加300m3/min时，打开一个被堵的风口；
b.风量大于正常风量的75％，小时平均风量每增加200m3/min时，打开一个被堵的风口；
c.风量达到正常冶炼风量的95％时，若仍有在a和b操作中未打开的风口，则一次性将剩余被堵风口全部打开操作。
波动的高炉正常生产风量5000m3/min。
第一小时风量2731m3/min；
第二小时风量3263m3/min，风量较前一小时增加532m3/min，第三小时内开所堵1#风口；
第三小时风量3495m3/min，风量较前一小时增加232m3/min，第四小时内未进行开风口操作；
第四小时风量3766m3/min，风量较前一小时增加271m3/min，较第二小时增加503m3/min，第五小时内开所堵6#风口；
第四小时风量3766m3/min，已达到正常冶炼风量的75％；
第五小时风量4065m3/min，较前一小时增加299m3/min，第六小时内开所堵22#风口；
第六小时风量4268m3/min，风量较前一小时增加203m3/min，第七小时内开所堵17#风口；
第七小时风量4585m3/min，风量较前一小时增加371m3/min，第八小时内开所堵14#风口；
第八小时风量4803m3/min，风量较前一小时增加218m3/min，第九小时内开所堵10#、26#风口；
送风第十六小时风量5016m3/min，已达到正常冶炼风量，开始进行强化冶炼操作，至此高炉炉况恢复正常。

Claims (3)

1.一种快速恢复高炉炉况的方法，其特征在于工艺步骤包括：
S1：高炉休风更换破损风口后进行堵风口送风操作，所堵风口数量占全部风口数量的20％-30％，所堵风口均匀分布在炉缸圆周上；送风时停止在冷风中富氧；
S2：扩大焦批重量同时降低焦炭负荷，焦批重量扩大至在炉腰处焦炭层平均厚度大于230mm，焦炭负荷降低至正常生产时负荷的80％～90％，最小焦批重量和负荷计算公式如下：
Figure QLYQS_1
P＝AP正常
其中：w焦为最小每批焦炭重量，kg；r炉腹分炉腹半径，m；w水为焦炭含水量，％；P为目标调整负荷；A为调整系数，范围在80％～90％；P正常为正常生产时焦炭负荷；
S3：调整熔渣成分，添加硅石降低熔渣CaO/SiO2的值至正常生产时的90％～97％，熔渣中Al2O3含量小于16％，MgO/Al2O3的值大于0.4；
S4：控制铁水物温度至1500～1530℃；
S5：根据风量恢复情况进行开风口送风操作，风量大于正常冶炼风量的95％时所堵风口全部打开。
2.根据权利要求1所述的一种快速恢复高炉炉况的方法，其特征在于S4中稳定铁水温度至1500～1530℃的方法：
a.使用煤量调整燃料比，铁水温度低于1500℃时，提高煤量使每小时燃料比提高1～3kg/t，以2～4小时为一个周期；每小时进行铁水温度测温，当铁水温度在1500～1530℃范围内时，则稳定提高后的煤量和燃料比操作；当提高燃料比一个周期铁水温度低于1500℃，进行下一个周期提高燃料比操作；
b.使用煤量调整燃料比，铁水温度高于1530℃时，减小煤量使每小时燃料比降低1～3kg/t，以2～4小时为一个周期；每小时进行铁水温度测温，当铁水温度在1500～1530℃范围内时，则稳定提高后的煤量和燃料比操作；当提高燃料比一个周期铁水温度高于1530℃，进行下一个周期降低燃料比操作；
c.当前小时测得铁水温度在1500～1530℃，燃料比按当前周期控制。
3.根据权利要求1所述的一种快速恢复高炉炉况的方法，其特征在于S5中风量恢复情况进行开风口送风操作方法：
a.风量小于正常风量的75％，小时平均风量每增加300m3/min时，打开一个被堵的风口；
b.风量大于正常风量的75％，小时平均风量每增加200m3/min时，打开一个被堵的风口；
c.风量达到正常冶炼风量的95％时，若仍有在a和b操作中未打开的风口，则一次性将剩余被堵风口全部打开操作。
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