高爐生產(chǎn)進入后期,爐型變化較大,設(shè)備破損也較多,需要對設(shè)備不斷維護,高爐生產(chǎn)中會出現(xiàn)各類問題,操作指標(biāo)也要及時調(diào)整。偏料、崩料與懸料 偏料。兩尺相差大于0.5m以上叫偏料。
鐘閥高爐兩尺相差1.0m以上也叫偏料。偏料會破壞煤氣流正常分布,能量利用率降低,使燃料比升高,降低裝料調(diào)劑手段的效果;造成高爐圓周工作不均,特別是爐缸溫度不均,對噴煤和下部調(diào)劑效果有較大影響;易產(chǎn)生爐況大涼、大崩料或連續(xù)崩料、懸料、結(jié)瘤;爐料粉末易集結(jié)在下料慢的部分。
偏料的原因包括:爐襯侵蝕不均,侵蝕嚴(yán)重一側(cè)煤氣流過分發(fā)展。爐型變化不規(guī)則,變壞一側(cè)可能有結(jié)瘤,使下料不均。旋轉(zhuǎn)布料器故障,停轉(zhuǎn)后布料偏。風(fēng)口圓周工作不均,各風(fēng)口進風(fēng)量和風(fēng)壓不均。爐料粉末多,布料時發(fā)生爐料粒度偏析。偏料的處理辦法包括:檢查料尺工作是否正常,有無假象;出現(xiàn)偏料要避免中心過吹和爐溫不足;偏料初期,可改變裝料制度,采取疏松邊緣或雙裝等辦法;爐溫充沛時,可鐵后坐料,加3批~5批凈焦,后補礦,改變煤氣流分布;使用無料鐘設(shè)備可采取定點布料;低料線一側(cè)縮小風(fēng)口口徑,加套,嚴(yán)重時可堵風(fēng)口;發(fā)現(xiàn)有結(jié)瘤要及時處理;
大鐘和旋轉(zhuǎn)布料器工作有缺陷時要及時處理。崩料與連續(xù)崩料。爐料突然塌落的現(xiàn)象叫崩料,其深度超過500mm或更深。不正常下料連續(xù)不斷或不止一次突然塌料叫連續(xù)崩料。崩料會使大量生料(未被加熱,進行直接還原的爐料)進入爐缸,造成爐缸大涼。爐料沒預(yù)熱會使熱風(fēng)能量損失,爐料不進行間接還原反應(yīng)(礦石間接還原反應(yīng)是放熱反應(yīng)),煉鐵能耗升高。
崩料的原因包括:主要原因是鼓風(fēng)動能、煤氣流分布、裝料制度之間發(fā)生不平衡。氣流分布失衡,邊緣或中心過分發(fā)展,小管道行程沒及時調(diào)整。爐熱、爐涼調(diào)劑不及時,爐溫波動大。嚴(yán)重偏料,長期低料線引起煤氣流分布失衡。爐墻結(jié)厚、結(jié)瘤,爐型被破壞。原燃料質(zhì)量變壞,高爐沒及時調(diào)整。特別是焦炭質(zhì)量變壞,爐料粉末增多,爐料透氣性變差。
爐溫和爐渣成分波動,形成短渣,軟熔帶透氣性變差。布料設(shè)備不正常,使煤氣流分布失常。崩料的處理要果斷,嚴(yán)防連續(xù)崩料。否則高爐會大涼,爐缸可能會造成凍結(jié)。處理好第一次崩料很重要,一定要控制好風(fēng)量和風(fēng)壓的關(guān)系,待料尺走好且穩(wěn)定,方可加風(fēng)。風(fēng)量與料速要相適應(yīng),否則還要減風(fēng)。嚴(yán)防連續(xù)崩料。懸料。爐料下降停止時間超過兩批料(料尺打橫10分鐘)以上時叫懸料。懸料分為上懸料、下懸料、熱懸料和冷懸料,以及頑固懸料。
坐料3次或3次以上未解決的懸料是頑固懸料。懸料在四小時以上稱惡性懸料。懸料的征兆:懸料前爐況難行,風(fēng)壓突然升高,風(fēng)量減少,頂壓降低。風(fēng)壓急劇升高,風(fēng)量隨之減少,料尺打橫,已形成懸料。風(fēng)口焦炭呆滯,個別風(fēng)口有生降。料尺下降不正常,下下停停,停頓后突然塌落,停頓10分鐘以上時為懸料。處理懸料要果斷,不可拖延,避免發(fā)展成為頑固懸料。區(qū)分出是上部懸料,還是下部懸料,是熱懸料,還是涼懸料,要采取不同的處理辦法,兩者不可混淆。以預(yù)防為主,有懸料征兆要早處理,防止懸料發(fā)生。力求先不坐料來解決懸料:剛懸料立即減風(fēng)(40%左右),改常壓;若是熱懸料可同時降風(fēng)溫(100℃~150℃),一般懸料即可解決。已懸料時,減風(fēng)降風(fēng)壓,出凈渣鐵,放風(fēng)坐料。回風(fēng)量要小,風(fēng)壓要低于懸料前的水平,風(fēng)量要為正常值的90%,爐況好轉(zhuǎn),根據(jù)爐料透氣性和壓差,逐漸全加風(fēng)。
根據(jù)爐況,可堵部分風(fēng)口,按風(fēng)壓操作。坐料后的低料線要在20分鐘~30分鐘內(nèi)攆上,避免低料線的負(fù)作用。一次坐料要徹底,不急于回風(fēng),嚴(yán)防反復(fù)。爐缸堆積 爐缸堆積是一些尚未還原的爐料(正常的爐料會被加熱、還原,形成初渣,軟熔,滴落,形成正常的渣鐵進入爐缸)與焦炭一起進入爐缸,形成一個不冶煉區(qū),破壞爐缸正常工作。爐缸堆積也可能是一些焦粉、難熔爐渣,或是一些鈦化物等。
爐缸堆積分為邊緣堆積和中心堆積兩種。中心堆積還有爐底上漲現(xiàn)象。產(chǎn)生爐缸堆積的原因包括:長期邊緣過重,鼓風(fēng)動能大,中心煤氣流過分發(fā)展,易導(dǎo)致邊緣堆積。長期采取輕邊緣裝料制度,鼓風(fēng)動能小,煤氣吹不透中心,易導(dǎo)致中心堆積。長期冶煉高標(biāo)號鑄造鐵,造成石墨堆積,一般是爐底上漲。長期進行釩鈦磁鐵礦冶煉,進行護爐,因鈦化物(TiN,TiC)析出,引起爐缸堆積。造渣制度不適應(yīng),高Al2O3、高堿度,易形成短渣,遇爐溫波動或爐缸大涼,易造成爐缸堆積。長期堵風(fēng)口,引起相應(yīng)部位爐缸堆積。冷卻強度過大,冷卻設(shè)備漏水,沒及時處理,可造成局部爐缸堆積。
堿金屬負(fù)荷過重,又排不出,引起爐缸堆積。爐缸堆積的處理:提高原燃料質(zhì)量(重點是提高原燃料轉(zhuǎn)鼓強度,減少粉末和成分波動),提高爐料透氣性,選擇科學(xué)合理的爐料結(jié)構(gòu)、裝料制度、送風(fēng)制度,這是預(yù)防和處理爐缸堆積的根本措施。邊緣堆積的處理措施:要減輕邊緣,擴大風(fēng)口徑,根據(jù)爐溫調(diào)焦炭負(fù)荷。中心堆積的處理措施:加重邊緣的料制,改用長風(fēng)口,縮小風(fēng)口口徑。
提高風(fēng)速,吹透中心。短期慢風(fēng)作業(yè)要堵風(fēng)口。長期冶煉高標(biāo)號鑄造鐵,要適時變煉鐵種,清洗爐缸。高Al2O3(大于15%時)要提高MɡO含量(12%左右)。改善爐渣流動性和透氣性。降低爐料堿金屬負(fù)荷,采取低堿度爐渣排堿。爐缸大涼與爐缸凍結(jié) 爐溫極低,渣鐵流動性變差,生鐵含硫高,高爐順行變差,叫爐缸大涼。
大涼進一步發(fā)展,渣鐵不分離,渣口放不出渣,鐵口放不出鐵,爐缸處于半凝固或凝固狀態(tài),叫爐缸凍結(jié)。爐缸凍結(jié)是綜合原因造成的。主要是爐缸熱平衡嚴(yán)重失調(diào)。正常冶煉的高爐熱量收支平衡,爐缸熱量充沛。但是,在爐況失常條件下,會出現(xiàn)熱量收入減少(煤氣熱量被爐料吸收減少,礦石間接還原度降低等),大量生礦因崩料直接進入爐缸,大量吸熱,進行直接還原反應(yīng),導(dǎo)致爐缸熱量支出過多,而熱量收入減少,最終導(dǎo)致冶煉過程紊亂。總之,熱量收入減少、熱量支出過多是爐缸凍結(jié)的兩大因素。
爐缸大涼和爐缸凍結(jié)的處理,關(guān)鍵在于想辦法使高爐能鼓進風(fēng),接受風(fēng)量。上部要及早加入凈焦和輕負(fù)荷爐料,使其盡早下達(dá)爐缸,熔化已凝固的渣鐵。要采取一切措施使?fàn)t缸中已熔化的渣鐵,找到排放出路。爐墻結(jié)厚與高爐結(jié)瘤爐墻結(jié)厚。結(jié)厚是部分融化的爐料,因多種原因凝固黏結(jié)在爐墻上,超過了正常厚度時,即稱為爐墻結(jié)厚。
爐墻結(jié)厚的原因包括:爐溫劇烈波動,使?fàn)t渣堿度高、流動性產(chǎn)生波動,易粘爐墻。初成渣FeO在下降過程中被還原為鐵,滲入焦粉,使熔點升高。爐料中的粉塵、石灰石在高堿度條件下,使熔融爐料變黏稠。爐料中堿金屬多,在爐身上富集。對崩料、懸料、長期休風(fēng)處理不當(dāng)。
冷卻強度大,設(shè)備漏水。裝料設(shè)備有缺陷,長期堵風(fēng)口,風(fēng)口進風(fēng)不均勻。低料線時間長,料線深,使?fàn)t身上部溫度升高,趕料線操作不當(dāng)。長期慢風(fēng)作業(yè),氣流邊緣發(fā)展;低風(fēng)溫,使高溫區(qū)上移。對管道行程處理不當(dāng)。邊緣過重,煤氣流嚴(yán)重不足。爐墻結(jié)厚應(yīng)以預(yù)防為主,早發(fā)現(xiàn),早處理。采用中部調(diào)劑辦法可以防止和緩解爐墻結(jié)厚。爐墻結(jié)厚的處理是個慢功夫,要分幾個階段進行。先將結(jié)厚部位的冷卻強度降低,再進行洗爐,提高爐溫,降低爐渣堿度,優(yōu)化裝料制度等。因結(jié)厚的消失是逐漸的,不可能一下子去掉,要及時觀察水溫差和相應(yīng)部位爐皮溫度變化,及時調(diào)整處理手段,以加快處理進程。要注意防止處理過程中爐缸堆積。高爐結(jié)瘤。
爐瘤是由還原過的礦石(有時有部分金屬鐵)、焦炭和溶劑等混合物組成。從爐喉到爐腹的爐墻均可能長出爐瘤,以爐身下部成渣帶附近長瘤的機會最多。爐瘤外表是一層硬殼,內(nèi)部為不同化學(xué)物質(zhì)的混合凝結(jié)物。上部爐瘤是瘤根在爐身上中部;下部爐瘤是瘤根生在爐腰、爐腹和爐身下部。
上部爐瘤是瘤根在爐身上中部;下部爐瘤是瘤根生在爐腰、爐腹和爐身下部。爐瘤按化學(xué)組成可分為鐵質(zhì)爐瘤、鈣質(zhì)爐瘤、渣質(zhì)爐瘤和鋅質(zhì)爐瘤。高爐結(jié)瘤的原因主要包括原燃料、高爐操作、堿金屬循環(huán)富集等方面的因素。在軟熔帶區(qū)域(爐腰和爐腹)的瘤必須用洗爐法處理。用煤氣流洗爐,采用倒裝的方式,加凈焦,強烈發(fā)展邊緣煤氣流,使?fàn)t瘤在高溫下熔化,但時間不宜過長。用洗爐料洗爐,選用易熔化的爐料(均熱爐渣、螢石、錳礦等)若干組,連續(xù)洗爐1天~2天。
爆炸法除瘤時,炸瘤之前先要加凈焦洗爐,然后低料線直到瘤全部暴露出來為止。休風(fēng)后將風(fēng)口堵死。打開爐頂人孔觀察瘤的部位、形狀、大小,部位的判定要與爐身的水溫差和爐皮溫度等數(shù)據(jù)對應(yīng)起來進行分析。值得注意的是,高爐操作制度必須與爐料質(zhì)量條件相結(jié)合。如燒結(jié)粉末多,含堿金屬高,含Al2O3高,焦炭質(zhì)量惡化等,要選好適宜的裝料制度和造渣制度,不可不顧高爐順行強求高產(chǎn)。不產(chǎn)生可能結(jié)瘤的條件,不制造爐瘤長大的環(huán)境。這樣是可以避免高爐結(jié)瘤的。