CN117363815A - 一种高炉休风调整炉渣碱度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，包括在休风前两个冶炼周期内，控制高炉内铁水[Si]的含量为0.45％‑0.55％，炉渣二元碱度为1.18‑1.20；在休风前一个冶炼周期内，根据高炉的炉容大小，加入休风料，冶炼强度不同的多批批料，使得所加入的第1‑12批料对应送风后第一炉铁排出的炉渣，并根据休风时间，确定前12批休风料的铁水[Si]含量目标与二元碱度目标，并将休风料第13‑24批的批料对应第二炉铁排出的炉渣，将25‑36批的批料对应第三炉铁排出的炉渣，按照每炉铁次降低0.3％，碱度提高0.4％对休风料进行配比计算，直至铁水[Si]目标含量降低至0.4％，二元碱度提高至1.20％。提高了铁水[Si]与炉渣二元碱度的控制精度，实现渣铁热量提升，渣皮附着良好，煤气流稳定，安全高效，降低了劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种高炉休风调整炉渣碱度的方法。
背景技术
高炉冶炼过程中需要炉渣保持一定的流动性以及脱硫能力，这就要求炉渣的碱度，特别是二元碱度(即CaO与SiO2的比值)在一定的范围内。但二元碱度既受到入炉的SiO2的量影响，也受到SiO2被还原的Si的量影响，入炉SiO2的量增加，二元碱度降低，SiO2还原为Si的量增加，二元碱度升高，使得二元碱度的范围不易控制。
高炉通常在运行3至4个月后需要进行一次检修，休风16至48小时。由于休风停产期间炉内没有焦炭燃烧以及热风带入的热量，炉内温度逐步降低，所以在高炉休风前以及送分恢复过程中需要提高燃料比来保证高炉有足够的热量收入保证炉内热量的恢复，维持渣铁的流动性。额外增加的燃料会增加高炉SiO2的收入，同时因燃料比的升高，导致SiO2还原为Si的量增加，两个因素相互影响，导致休风过程中碱度控制的方式与正常生产时有很大区别。
目前部分中大型高炉设计建造时选择在炉腹、炉腰至炉身下部使用铜冷却壁，铜冷却壁具有高导热性能，良好的抗热震性和抗热流冲击性能等优势，使得高炉生产过程中铜冷却壁热面易形成保护渣皮。以往长期休风通常会提前采用提高炉温、降低炉渣碱度的方式洗炉，使铜冷却壁上附着的渣皮大面积脱落，再通过高燃料比提高炉温保持渣铁热量，由于影响炉渣碱度的因素过多且难于控制，导致休风过程中炉渣碱度严重偏离预定目标。碱度偏差过大时会导致炉缸热量不足、渣铁流动性差等问题，在炉况恢复过程中极易造成气流分布异常，引发崩料、悬料、管道形成等恶性炉况失常，影响复风的进程，增加燃料的消耗。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，提高了铁水[Si]与炉渣二元碱度的控制精度，保障二元碱度与铁水[Si]的含量相匹配，实现渣铁热量提升，同时炉内渣皮附着良好，煤气流稳定，安全高效，降低了劳动强度。
本发明的技术方案如下：
一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，包括：
在休风前两个冶炼周期内，控制高炉内铁水[Si]的含量为0.45％-0.55％，炉渣二元碱度为1.18-1.20；
在休风前一个冶炼周期内，根据高炉的炉容大小，加入休风料，冶炼强度不同的多批批料，使得所加入的第1-12批料对应送风后第一炉铁排出的炉渣，并根据休风时间的长短，确定前12批休风料的铁水[Si]含量目标与二元碱度目标，并将休风料第13-24批的批料对应第二炉铁排出的炉渣，将25-36批的批料对应第三炉铁排出的炉渣，按照每炉铁次降低0.3％，碱度提高0.4％对休风料进行配比计算，直至铁水[Si]目标含量降低至0.4％，二元碱度提高至1.20％。
进一步地，所述两个冶炼周期的时间为10-12个小时，一个冶炼周期的长度为5-6个小时。
进一步地，在进行配比计算时，计算所得结果为休风料的实际碱度，休风料实际碱度的计算公式为：炉料实际碱度＝炉料目标二元碱度-目标[Si]×10。
进一步地，在对休风料的碱度进行调整时，若调整后的休风料的铁水[Si]目标含量高于0.4％，二元碱度低于1.20％，则重复上述前一个冶炼周期和/或前两个冶炼周期的方式，直至铁水[Si]目标含量降低至0.4％，二元碱度提高至1.20％。
进一步地，所冶炼的强度不同的多批批料中包含有若干空焦。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明的一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，通过分阶段对休风前第一冶炼周期和第二冶炼周期炉内的铁水[Si]的含量和炉渣二元碱度的含量进行控制和调整，按照每炉铁对应12批料为一个周期调整炉料[Si]与炉渣碱度控制目标，使得炉内的铁水[Si]的含量和炉渣二元碱度的含量在整个冶炼周期中均处于一定范围，从而能够实现二元碱度与铁水[Si]的含量相匹配，使得二元碱度的含量在休风的全流程中在一定的范围内，并通过计算的方式，使得铁水[Si]的含量和炉渣二元碱度保持在一定范围内，从而保障了高炉内的热量稳定且充足，因此能够保障二元碱度与铁水[Si]的含量相匹配，同时由于二元碱度在一定的范围内，使得高炉内热量稳定，从而能够稳定渣皮、保持渣铁热量与流动性的目的，进而能够最终保证炉况的顺利恢复，减少燃料消耗。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下详细说明本发明实施例提供的技术方案。
实施例1
本发明实施例提供了一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，该方法包括：
在休风前两个冶炼周期内，控制高炉内铁水测温不低于1480℃，铁水[Si]的含量为0.45％-0.55％，炉渣二元碱度为1.18-1.20；
在休风前一个冶炼周期加入休风料，所加入的第1-12批料对应送风后第一炉铁排出的炉渣，并根据休风时间的长短，确定前12批休风料的铁水[Si]含量目标与二元碱度目标，并将休风料第13-24批的批料对应第二炉铁排出的炉渣，将25-36批的批料对应第三炉铁排出的炉渣，按照每炉铁次降低0.3％，碱度提高0.4％对休风料进行配比计算，直至铁水[Si]目标含量降低至0.4％，二元碱度提高至1.20％。
需要说明的是，在上述休风前冶炼周期中加入休风料冶炼的过程中涉及的温度、铁水[Si]和炉渣的二元碱度根据本申请的调整炉渣碱度的方法进行确定，其余参数根据实际情况进行确定，直至最终铁水[Si]目标含量降低至0.4％，二元碱度提高至1.20％的要求。
由此，本发明的一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，通过分阶段对休风前第一冶炼周期和第二冶炼周期炉内的铁水[Si]的含量和炉渣二元碱度的含量进行控制和调整，使得炉内的铁水[Si]的含量和炉渣二元碱度的含量在整个冶炼周期中均处于一定范围，从而能够实现二元碱度与铁水[Si]的含量相匹配，同时由于铁水[Si]的含量和炉渣二元碱度保持在一定范围内，使得高炉内的热量稳定且充足，因此能够稳定渣皮、保持渣铁热量与流动性的目的，从而保证炉况的顺利恢复，减少燃料消耗。
需要说明的是，本发明的一种高炉休风调整炉渣碱度的方法中优选的休风时间长度为需要进行长期休风调整的高炉，优选应用的高炉为铜冷却壁。
在本实施例一些可选的实现方式中，休风时间至少为40小时，同时，对于小于40小时的休风时间，同样使用本实施例的方法进行碱度调节。
在进行高炉冶炼的过程中，正常产生时高炉控制铁水[Si]含量约为0.3％-0.5％，炉渣二元碱度约为1.20-1.22。
在本实施例一些可选的实现方式中，上述两个冶炼周期的时间为10-12个小时，一个冶炼周期的长度为5-6个小时。同时需要说明的是，上述的冶炼周期的时长包括但不限于所说明的时长，并非对本发明的唯一限定，还可根据实际应用情况进行具体设置，所设置时长均属于本发明所保护的范围。
具体地，在进行配比计算时，计算所得结果为休风料的实际碱度，休风料实际碱度的计算公式为：炉料实际碱度＝炉料目标二元碱度-目标[Si]×10。
在本实施例一些可选的实现方式中，休风前两个冶炼周期(约10～12小时)提高入炉料的铁水[Si]含量控制目标提高至0.45％～0.55％，炉渣二元碱度控制目标降低至1.18～1.20。此阶段提高燃料比3～5kg/t，由于热制度变化较小，且炉内保持相对较高碱度，生成的渣皮具有良好的附着能力，可通过正常配料计算根据入炉燃料比变化导致入炉SiO2量增加与铁水[Si]提高调整炉料配比或者熔剂使用量。
休风前1个冶炼周期(约5～6小时)装入的炉料即为休风料，根据炉容大小、冶炼强度的不同约35～45批料，其中包含若干个空焦，休风料中的焦比较正常料焦比也有所提高。休风料第1至12批料对应送风后第一炉铁排出的渣铁，根据休风时间的长短，确定前12批炉料的铁水[Si]含量目标与二元碱度目标，休风时间越长，铁水[Si]目标值越高，炉渣二元碱度目标值越低。如：休风8小时以内，铁水[Si]目标为0.6％，炉渣二元碱度目标1.18；休风48小时时[Si]目标为1.5％，炉渣二元碱度1.10；休风时间介于8～48小时之间时在上述范围内选择[Si]与炉渣二元碱度的控制目标。由于长期休风炉缸内滞留部分炉渣以及渣皮脱落的影响，通过常规配料计算确定炉料配比与熔剂量时需要进行修正，在进行修正时，按照如下公式进行计算炉料实际碱度＝炉料目标二元碱度-目标[Si]×10，例如休风时间为48小时，复风后排出的第一炉铁水[Si]为1.5％，炉渣二元碱度为1.10，在休风料配料计算时应按照炉料铁水[Si]为1.5％，炉渣二元碱度1.10-1.5％×10＝0.95计算休风料前12批炉料的矿石配比与熔剂用量。
休风料第13批至36批料对应复风后第二、第三炉铁，送风后随着风量的增加，铁水[Si]呈下降趋势，炉渣二元碱度应逐步提高。按照每炉铁次[Si]降低0.3％，碱度提高0.02对休风料进行配料计算，直至铁水[Si]目标降低至0.4％，炉渣碱度提高至1.20。以休风48小时为例，其休风料第13批至第24批[Si]目标为1.2％，炉渣二元碱度为1.12，第25批至36批炉料[Si]目标为0.9％，炉渣二元碱度为1.14，以此类推。
具体地，在对休风料的碱度进行调整时，若调整后的休风料的铁水[Si]目标含量高于0.4％，二元碱度低于1.20％，则重复上述前一个冶炼周期和/或前两个冶炼周期的方式，直至铁水[Si]目标含量降低至0.4％，二元碱度提高至1.20％。
实施例2
对某钢铁厂1800m3高炉进行休风，采用上述实施例1的方法，对高炉内炉渣的碱度进行调节。
具体地，如以2022年4月13日休风为例，实际休送风时间为4月13日4:30至15日3:26，实际休风46h56min。具体的实施方案如下：
休风前12小时，入炉料[Si]目标值调整为0.55％，炉渣二元碱度1.18。
休风料装入顺序：12△+(2C+6△)+(1C+6△)+(6tC+6△)+10△，共40批，其中C表示1批空焦，△表示1批正常料，t表示附加焦重量，6tC即6吨附加焦。其中前12批料[Si]目标为1.5％，炉渣二元碱度目标为1.10，经过实施例1的计算方法，所得的配料计算中修正为0.95，第13至第24批料[Si]目标为1.2％，炉渣二元碱度目标1.12，第25批至第36批料[Si]目标为0.9％，炉渣二元碱度目标1.14。由于休风料为40批，未能完成目标[Si]与炉渣二元碱度的调整，在送风料中按照每12批料为一组的频率继续调整，每12批降低[Si]0.3％，提高炉渣二元碱度0.02。
4月15日3:26开始送风，6:36开第一炉铁，铁水[Si]为1.53％，炉渣二元碱度1.09，实现了[Si]与炉渣二元碱度的命中，渣铁热量良好，测温达到1396℃，在恢复过程中热负荷稳定，未出现渣皮大范围脱落的情况。随后根据炉内气流和炉前渣铁热量及排放情况，逐步加风扩矿批，进负荷，13:30加风至3050m3/min(达正常风量90％)，氧气11000m3/h，送风恢复完成。
4月13日至4月15日定检休风恢复较以往40h以上休风，减少产量损失1000t，减少焦炭消耗120t，经济效益100万元。
综上，本发明的一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，对铜冷却壁高炉长期休风过程中的第一冶炼周期和第二冶炼周期，针对休风时长，调整二元碱度的控制范围，根据冶炼情况提前两个冶炼周期将铁水[Si]提高至0.55％，炉渣碱度降低至1.18，按照每炉铁对应12批料为一个周期调整炉料[Si]与炉渣碱度控制目标，休风料中对应送风后第一炉铁的第1至第12批料在确定目标[Si]与炉渣二元碱度后在通过炉料实际碱度＝炉料目标二元碱度-目标[Si]×10，再按照每12批料即每炉铁降低目标[Si]0.3，提高目标二元碱度0.02直至目标[Si]达到0.4％，目标二元碱度达到1.20，实现碱度与[Si]匹配，稳定渣皮、保持渣铁热量与流动性的目的，从而保证炉况的顺利恢复，减少燃料消耗。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均表示放置状态。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，其特征在于，包括：
在休风前两个冶炼周期内，控制高炉内铁水[Si]的含量为0.45％-0.55％，炉渣二元碱度为1.18-1.20；
在休风前一个冶炼周期内，根据高炉的炉容大小，加入休风料，冶炼强度不同的多批批料，使得所加入的第1-12批料对应送风后第一炉铁排出的炉渣，并根据休风时间，确定前12批休风料的铁水[Si]含量目标与二元碱度目标，并将休风料第13-24批的批料对应第二炉铁排出的炉渣，将25-36批的批料对应第三炉铁排出的炉渣，按照每炉铁次降低0.3％，碱度提高0.4％对休风料进行配比计算，直至铁水[Si]目标含量降低至0.4％，二元碱度提高至1.20％。
2.根据权利要求1所述的一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，其特征在于，所述两个冶炼周期的时间为10-12个小时，一个冶炼周期的长度为5-6个小时。
3.根据权利要求1所述的一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，其特征在于，在进行配比计算时，计算所得结果为休风料的实际碱度，休风料实际碱度的计算公式为：炉料实际碱度＝炉料目标二元碱度-目标[Si]×10。
4.根据权利要求1所述的一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，其特征在于，在对休风料的碱度进行调整时，若调整后的休风料的铁水[Si]目标含量高于0.4％，二元碱度低于1.20％，则重复上述前一个冶炼周期和/或前两个冶炼周期的方式，直至铁水[Si]目标含量降低至0.4％，二元碱度提高至1.20％。
5.根据权利要求1所述的一种高炉休风调整炉渣碱度的方法，其特征在于，所冶炼的强度不同的多批批料中包含有若干空焦。
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