高炉炉缸堆积的征兆、原因及处理方法
通常,炉温波动较大、煤气流分布不太正常时,采用一般调节手段,在短期内就可以纠正,转为正常。但是国内多座高炉都长期失常,处理困难,造成损失重大。这种现象出现在长期休风或封炉复风后的较长一段时间,有的由于钢铁企业调度不当,使高炉较长时间的慢风操作,再转入正常生产时出现炉况失常,造成炉缸不活、堆积。
1 炉缸堆积的征兆
1)出铁前后风量和风压变化,出铁前风量减少、风压升高,出铁后风量增加、风压下降,形成周期性波动;
2)炉渣变粘,有时带铁,即渣铁分离不好,这在高铝低镁渣表现突出;
3)煤气流分布呈现边缘过度发展,中心打不开;
4)风口工作不均匀,时有升降和未充分加热的黑焦降落到风口;
5)炉缸工作不均匀而且顺行差。
上列征状操作者是知道的,但是在生产中不是明显地同时出现,尤其是仪表检测手段不齐全的高炉更易被忽视。最终表现为炉缸不活,炉子不接受风量,产量较低。这是炉缸堆积的初期征兆,需要认真寻找原因,对症处理。
2 炉缸堆积的主要原因
1)原燃料质量问题。
(1)焦炭质量变差是炉缸堆积的重要原因。
实践表明,焦炭质量对高炉炉缸工作影响很大,而且是造成炉缸失常的重要原因。从焦炭在炉内劣化的过程看,在块状带还未发生,碳熔损反应前重要的是M10,而在熔损反应发生区则是CRI和CSR,而对炉缸工作来说是CSR,它决定着软熔带焦窗的透气性,滴落带焦塔(死料柱)的透气性和透液性,因为M10,M40,CRI和CSR决定着高炉内各部位的空隙度ξC,空隙度的变化将影响煤气流的流向。目前高炉炉缸不活、堆积多是由焦炭质量变差造成的,我国焦炭质量与高炉炼铁的要求有一定差距。
(2)捣固焦质量问题。
目前正在推广、大量销售给高炉生产用的捣固焦质量应该引起大家注意。焦炭是煤在隔绝空气下干馏而成的,其质量与配煤,煤在高温下产生胶质的数量,炼焦过程工艺参数等诸多因素有关。而起决定作用的是胶质数量的多少。而产生胶质层的煤:焦煤,肥煤储量有限,成为宝贵的紧缺煤种,为节约它们的用量,炼焦工作者研究出一些节省焦煤的新技术,例如热压焦,捣固焦等,目前在中国大力推广的是捣固焦。它是在炼焦配煤中用1/3焦煤即气煤部分地置换焦煤和肥煤后,用适当压强的捣鎚将炼焦配煤捣实一些,缩小煤粉颗粒之间的距离使有限的胶质可以粘结更多的煤粉颗粒而生产出相应强度和反应性的焦炭,因此它是节约焦煤和肥煤的技术措施。在置换焦煤和肥煤数量合理,捣固压强适当,炼焦工艺参数优化适应捣固焦生产的情况下,捣固焦的质量能满足中大型高炉冶炼对焦炭质量的要求,国外已将捣固焦用于2000m3级以上高炉。
(3)含铁料质量的影响。
我国焦炭质量波动时将会引起炉况波动,尤其是炉缸状态。要特别注意的是我国高炉入炉的钾,钠,锌等有害元素负荷远超过国外,而有害元素对焦炭在高炉内的劣化作用是巨大的,这是引起炉缸不活的原因之一。
2)煤气分布不合理。
煤气流通过三次分配达到合理分布是炉况顺行、能量利用率高、燃料比低、产量高的基础。对于炉缸来说,煤气的初始分配,达到中心和边缘合理分布尤为重要。煤气流分布不合理,变为边缘气流过大,中心气流不足。由于边缘气流过大,炉墙渣皮频繁脱落,炉料下降不稳定。中心气流不定造成来料未被充分加热和还原的炉料进入炉缸,破坏炉缸的热状态,最后导致炉缸堆积。在炉料质量差,若发现炉料下降不顺,崩料、悬料、坐料造成料层混乱,致使煤气流分布混乱,同样造成未加热和还原炉料进入炉缸而造成炉缸热量消耗增大,出现炉缸不活甚至炉缸堆积。
3)炉缸热状态不稳,炉渣性能波动较大,两者相互影响。
4)高炉炉型不合理。
3 处理方法
1)切实做好精料工作。
2)通过上下部调剂,理顺炉料分布和煤气分布。
3)降低有害杂质的入炉量最好将(K2O+Na2O)控制在3.0kg/t以下,Zn控制在150g/t以下。
4)提高操作和管理水平。