高炉炼铁基础知识

一项经常性的重要任务。

2、四大基本操作制度

高炉有四大基本操作制度。(1)热制度,即炉缸应具有的温度与热量水平;(2)造渣制度,即根据原料条件,产品的品质质量及冶炼对炉渣性能的要求,选择合适的炉渣成分(重点是碱度)及软熔带结构和软熔造渣过程;(3)送风制度,即在一定冶炼条件下选择适宜的鼓风参数;(4)装料制度,即对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定。高炉的强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备状况等是选定各种合理操作制度的根据。

3、送风制度简介

送风制度是指在一定冶炼条件下的风口进风状态,以及由此产生的风口回旋区的状态。往高炉内送风是在炉缸区,选择合理的鼓风参数及风口前产生的煤气参数,以形成一定深度(或截面积)的回旋区,可使原始煤气流分布合理、炉缸圆周工作均匀、热量充足、工作活跃,它是保证高炉稳定顺行、高产、优质、低耗的重要条件,由于炉缸区的重要地位,决定了选择合理送风制度的重要作用。

送风制度的指标:

(1)风口进风参数,即风速和鼓风动能,风速分为标准状态风速与实际风速。

(2)风口前燃料燃烧产生的热煤气参数,主要是理论燃烧温度。 (3)风口前回旋区的深度和截面积。 (4)风口圆周工作均匀程度。 4、装料制度简介

上部调剂就是通过选择装料制度,以控制煤气流分布的一种调剂手段。它的目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理性能,采用各种不同的装料方法,改变炉料在炉喉的分布状况,达到控制煤气流合理分布,以实现最大限度地利用煤气的热能与化学能。

料线:料钟式高炉,以大钟最大行程的大钟下沿为零点,无料钟式高炉,以溜槽下端为零点,从零点到炉内料面的距离叫作料线。高炉生产时要选定一个加料的料线高度。料线的高低,可以改变炉料堆尖位置与炉墙的距离,料线在炉料与炉喉碰撞点(面)以上时,提高料线,炉料堆尖逐步离开炉墙;在碰撞面以下时,提高料线会得到相反的效果。一般选用料线在碰撞点(面)以上,并保证加完一批料后仍有0.5m以上的余量,以免影响大钟或溜槽的动作,损坏设备。碰撞点(面)以下的料线只在特殊情况下使用。

料制:装料方法按炉料入炉顺序可分为:正装,在一批料中将矿石装在前面;倒装,将焦碳装在前面。在一批料中前后都有焦碳的叫半倒装;在一批料中矿石

和焦碳只开一次大钟,同时装入炉内的叫同装;矿石和焦碳分开两次入炉的叫分装。将两批料的矿石和焦碳分别加在一起,一次入炉的叫双装。由于焦碳的透气性比矿石好的多,先矿后焦的正装料法,使边缘堆放的矿石多些,增加了煤气上升的阻力,使边缘煤气流量减少些,叫作加重边缘。相反,先焦后矿的倒装法,边缘堆放的焦碳多些,可改善边缘的透气性,使边缘煤气流增加,叫做发展边缘。

5、炉况判断的几种方式

直接观测判断炉况是基于生产经验的积累。虽然直观的项目少,而且观察的现象已是炉况变化结果的反应,但在炉况波动大等特殊情况下仍有重要意义,主要的直观内容:

(1)看铁:主要看铁水温度、含硅和含硫量等。生铁含硅低时,铁水流动过程中火花矮小而多,流动性好,铁样断口为白色。随含硅量提高,火花逐渐变大而少,当含硅达到%左右时就没有火花了,同时流动性变差,粘铁水沟,铁样断口由白变为深灰色,晶粒加粗。生铁含硫高时,铁水表面“油皮”多,凝固过程表面颤动,裂纹大,凝固后成凸状,并有一层黑皮,铁样断口为白色针状结晶,质脆容易折断。相反,铁水表面“油皮”少、裂纹小、凝固后成凹状,铁样质坚、断口灰色或仅边角部分有白色时生铁含硫低。高硅高硫时,铁样断口虽成灰色,但在灰色中布满白色亮点。

(2)看渣:从炉渣的流动状态与断口颜色可以断明炉缸热度、渣碱度及渣中FeO、MnO等的含量。炉热时,渣流动性好、光亮耀眼、从炉子流出时表面冒出火苗、水渣白色。炉凉时,渣流动性差、颜色发红,从炉内流出时无火苗而有小火星、水渣变黑。渣碱度高时,用铁棍粘渣成粒状滴下,不拉丝、渣样断口呈石头状。渣碱度低时,用铁棍粘渣液能拉出玻璃状长丝,碱度越低拉丝越多越长,渣样断口呈玻璃状。另外,渣中MnO高时,渣样断口呈豆绿色;FeO含量在2%以上时呈黑色。

3)看风口:风口是唯一可以直接看到炉内局部冶炼现象的地方,可以随时观察,比看铁、看渣所显示的炉况波动也早。风口前的现象能反映炉缸热制度、送风制度及炉料与煤气流运动的某些情况。炉热时风口明亮、无大块和生料下降;炉凉时风口发暗,炉料升降与大块多,甚至出现风口前涌渣、挂渣现象。风口回旋区深度合适时,焦碳活跃,极少出现大块与升降,即使炉凉也只是涌渣而不灌渣,如回旋区深度不够,焦碳不够活跃,有时有大块和升降出现,风口容易灌渣。各风口工作的差异,表明圆周工作不均匀程度。

利用仪表判断炉况:

1)热风压力和风量表:它是判断炉况的重要工具。几乎所有影响高炉顺行的因素,最后都集中表现在风压和风量的变化上。风压上升和风量下降,表明煤

气上升过程中的阻力增加,以下几种情况都可以导致这种结果:

(1)炉温上升,煤气的实际体积增加;

(2)喷吹物增加、负荷加重,煤气量稍增加与透气性变差; (3)炉料粉末增多或粒度过小,料柱透气性变坏; (4)渣量增加或渣碱度升高,粘度上升; (5)边缘负荷过重,边缘气流减小; (6)“管道”行程突然堵塞等。

风压下降和风量上升,表明情况正好相反。风压上下波动,表明高炉难行。风压突然上升和风量突然下降,表明有发生悬料现象的可能。

2)探尺表:它直接反映下料情况,可以从探尺表的形状看出下料速度、料线高低、顺行和难行、甭料和悬料等情况。

3)炉顶温度和炉喉温度表,它可以间接地反映四个方向上的煤气流分布状况。边缘气流较大时炉顶温度和炉喉温度上升,并且四点的温度较分散;边缘气流小时,炉顶温度和炉喉温度下降,四个点温度集中。

4)静压力计、压差计或透气指数仪表,利用他们对高炉操作有如下指导作用:

(1)指导变动风量的时机并可推断变动风量后的效果。加大风量前各层静压力稳定,透气性指数正常,加风后上、下部静压力稳定或稍有上升,透气性指数仍稳定在正常范围,表明加风时机掌握的好,能接受风量;如果增加风量后压差显着上升,透气性指数降低,甚至低于正常范围,则表示炉况此时不能增加风量,应立即减回。

(1)指导变动风温(鼓风湿度)的时机与幅度是否适宜。当调节时机与幅度恰当时,表现为静压力、压差、透气性指数变化不大,并转为平稳。若不需要提温时采用提温或提温过量时必然使下层静压力上升,以致造成压差上升,透气性指数变坏。若提温不够,炉子继续向凉时,下层静压力仍继续下降。

(3)指导炉顶高压、常压操作的转换。高压改常压时,因煤气体积膨胀,要减少风量,减风量必须保证各层静压力达到常压时的正常值,最好使下部压差稍低一点。而常压改高压时,应改后再加风,加风量要看各层静压力与压差计、透气性指数是否正常。

(4)指导休风后的复风操作与处理悬料。休风后复风或坐料后回风,其复风量或回风量必须观察各部静压力计、压差计和透气性指数仪表,若这些仪表反映正常,则表示复风顺利或悬料已经消除,可以继续加大风量;若各部压力与透气性指数表现不正常,压差上升,则表明风量过大或悬料没有消除,应减风或设法使其适应,迅速恢复正常。

6、失常炉况如何分类

失常炉况分两大类:(1)煤气流与炉料相对运动失常。如边缘煤气过分发展、边缘过重、管道偏行、连续崩料、悬料等等。(2)炉缸工作失常。如炉凉、炉热、炉缸堆积等。这两类失常炉况之间既有区别又有联系,煤气流与炉料相对运动失常,会破坏炉缸正常工作,导致炉缸工作失常;相反,炉缸工作失常也会影响煤气流的原始分布,造成煤气流与炉料相对运动失常。

7、边缘煤气流过分发展、中心过重的征兆是什么应如何处理

1)炉喉煤气边缘CO2含量比正常降低,中心CO2含量上升,煤气曲线CO2最高点向中心移动,甚至曲线呈馒头形,混合煤气中CO2含量降低,CO/CO2比值升高。

2)料尺有停滞滑落现象,料速不均。

3)风压曲线表现呆滞,常突然上升导致悬料。

4)顶压出现向上尖峰,下部压差下降,并有向下尖峰,上部压差有向上尖峰。

5)炉喉与炉顶温度升高,炉顶温度曲线变宽、波动大。

6)炉体温度上升,冷却水温升高、波动大,汽化冷却的循环水量增加。 7)风口很亮但不够活跃,风口工作不均匀,个别风口有大块升降,容易自动灌渣。

8)渣、铁物理热低,两个渣口,上、下渣的温度差别较大,生铁含硫量升高。

9)瓦斯灰吹出量增加。

10)严重时损坏炉体冷却水箱,风口破损部位多在上部。处理办法是: 1)改变装料顺序,增加加重边缘的装料比例。 2)缩小料批(在批重较大时采用)。

3)若以上措施效果不大时,应将上、下部调剂结合进行。上部减轻焦碳负荷,改善料柱透气性;同时在下部缩小风口、提高风速与鼓风动能。当风量、风速,鼓风动能增加,回旋区深度适当,煤气流分布基本合理后,再增加焦碳负荷,扩大料批,稳定合理分布。

8、边缘负荷过重、中心煤气发展时的征兆是什么应如何处理 边缘过重、中心发展的征兆是:

1)边缘煤气CO2含量高出正常水平,中心CO2含量下降,煤气曲线呈漏斗状。

2)料速明显不均,出渣、出铁前慢,出铁后加快,崩料后易悬料。 3)风压高,有波动,不易增加风量,出渣、出铁前风压升高,风量下降,

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