高爐怎麼洗爐?
來自專欄鋼鐵精英
高爐洗爐方法主要有改全焦、輕負荷熱洗、加螢石、加錳礦、加軋鋼皮、酸性料洗爐等,各洗爐方法在生產中正確運用十分重要。高爐洗爐的要點是什麼?如何控制操作參數?洗爐方法的優劣?如何找對方法?小編帶你詳細了解。如您需要下載原文,請關注「鋼鐵精英」並回復「洗爐」下載。如您希望加入「鋼鐵精英群」討論實時熱點技術問題或者實際生產問題,請加小編微信:xie215727208。
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1 概述
高爐爐缸工作狀態活躍是爐況連續穩定順行的基礎、強化的關鍵。在日常生產中,常見的爐溫不穩定、造渣制度波動、爐況不順、原燃料質量變差、冷卻系統漏水等都會引起爐缸工作不活躍、甚至產生堆積。常見高爐洗爐方法主要有改全焦、輕負荷熱洗、加螢石、加錳礦、加軋鋼皮、酸性料洗爐等,各洗爐方法在生產中正確運用十分重要。
2 各洗爐方法的特點
2.1 全焦輕負荷洗爐
主要用於爐況連續不順,爐內透氣性較差或爐溫基礎不足、渣鐵流動性較差時,出現的爐缸工作不活躍。對產量與指標影響較大,同時對爐襯熱衝擊大。
2.2 螢石洗爐
加螢石洗爐,對付高爐溫或高鹼度所引起的爐缸工作不活十分有效,只要洗爐時爐溫基礎保證,它可以迅速解決爐缸堆積問題。它的缺點也十分明顯,主要會造成: 爐襯侵蝕、渣皮不穩定脫落,損壞冷卻設備、導致質量事故等問題。加入時,負荷調整必須到位,洗爐料下達後,爐缸熱量要充沛,同時計算鹼度時要考慮螢石中 Si O2造渣。
2.3 錳礦洗爐
加錳礦洗爐,該方法與加螢石相比,對爐襯及冷卻設備衝擊較小,對付高鹼度、高 Al2O3渣性堆積,爐內磚襯有脫落時,渣中 Al2O3異常升高時非常有效。另外,加入一定數量的錳礦,使爐渣中( Mn O) 及鐵水中[Mn]保持一定水平,同時改善渣、鐵流動性,這一特點是其它洗爐方法所不具備的。
2.4 軋鋼皮洗爐
在爐溫基礎充足時,通過降低初渣熔點、成渣早的原理處理中心堆積較為明顯。副作用是: 加入不穩定時引起爐溫波動,如在塌料或空料線,特別是爐溫基礎差時,可能導致爐牆粘結、甚至結厚。在爐況正常時,該方法應對解決因中心氣流稍弱時的爐缸輕微堆積十分有效,同時它還是廢物利用,在爐況正常時可以起到防堆積作用。
2.5 酸性洗爐料
應成為生產中爐況主動調劑的一種有效方法,它對爐況無任何副作用,是微調爐缸工作狀態的最科學方法。酸性球團洗爐原理是利用球團礦品位高、鹼度低、熟料的特點,集中加入定量的酸性球團料,通過一增大鐵量、二產生酸性渣來中和爐缸在高爐溫下因高鹼度產生的堆積問題。
3 唐鋼2#高爐(2000m3)使用螢石洗爐
3.1 概述
唐鋼2#高爐第一代爐容是1260m3,2002年擴容到2000m3,2013年10月大修並於2014年1月6日開爐送風。2#高爐的冷卻壁1~4段為爐缸、5段爐腹、6段下部爐腹、6段上部爐腰,7~13段為爐身(其中6段、7段為銅冷卻壁)、14段爐喉。更換的部位主要是爐缸爐底碳磚、陶瓷杯、6~8段冷卻壁,以及爐缸1~3段和爐身9~13段部分冷卻壁,重新噴塗。2#高爐高徑比2.243,屬於矮胖型高爐,共26個風口。布料溜槽長3m,爐喉半徑4m,溜槽α角47°、料線1.7m布到邊緣。
3.2 螢石使用分析
(1)螢石用量與燃料比的關係
螢石使用後,燃料比明顯增加,燃料比的增加量通過與螢石用量的對比,得出二者幾乎成線性關係。
圖 螢石與燃料比
(2)螢石用量與風量的關係
螢石會造成風量萎縮,幅度在50-100m3/min,螢石造成軟熔帶上移,渣量增加,滴落帶的透氣性變差,造成風壓升高,採取降低風量維持順行,但同時爐渣流動性變好,有利於滴落帶渣鐵的下滲。
圖 螢石與風量
(3)螢石用量與燒結礦配比的關係
大體上每增加5 kg /tFe螢石對應上調1%的燒結礦配比,才能保證脫硫效率不變。
圖 螢石與燒結礦比例
3.3 使用效果
螢石從2月16日開始配吃至2月24日停吃,配吃螢石前風量3800m3/min,燃料比565kg/tFe,鐵水產量3200t/d。停吃後風量4000m3/min,燃料比565kg/tFe,鐵水產量3500t/d。
圖 螢石配吃前後2#高爐主要指標
3.4 螢石的用法
(1)螢石用量5kg/tFe左右時,對燃料比、壓量關係影響不大,僅對爐渣流動性有影響。
(2)螢石用量在5一25kg/tFe時,每增加1kg/tFe螢石,燃料比相應增加1kg/tFe。減量時同樣適用。
(3)螢石用量每5kg/tFe則需要調整燒結礦配比1%。
(4)螢石加在爐喉邊緣,平均加到每一批礦石中比單獨下料爐況穩定性好。
3.5 編者按
唐鋼2號高爐螢石的使用量化效果明顯,在2000m3以上的高爐有很強的借鑒意義。
4 邯鋼7號高爐(2000m3)高爐爐缸堆積的處理
邯鋼5、7號高爐有效容積均為2000m3,投產以來,由於操作不當共發生3次爐缸堆積事故,處理中均採用錳礦進行洗爐,其中2次在7號高爐的應用成功。
4.1 錳礦洗爐的機理
(1)錳礦及含錳的各種氧化物洗爐劑易為氣體還原劑還原到MnO,由MnO及其形成的硅酸鹽組成的高爐爐渣熔點都比較低,約為1150-1250℃,因此提高MnO的含量,能降低高爐渣的熔點,在一定濃度範圍內還有降低高鹼度熔渣黏度的作用,改善了高爐初、終渣的流動性。
(2)錳能與鐵水無限互溶,形成近似理想熔液,隨著[Mn]的增加,鐵水的黏度降低,流動性明顯改善,鐵水凝固點進一步降低,有利於鐵水流動性進一步改善。
4.2 錳礦洗爐
7號高爐鐵水中控制[Mn]在.8%~1.0%,[Si]在0.8%~1.0%,R2在1.0-1.05,渣鐵流動性極大改善,鐵水溫度在1450℃-1470℃。爐缸內大量堆積的石墨碳被渣鐵帶出,爐缸渣鐵滲透性變好,爐缸堆積成功消除。
表 7號高爐渣鐵分析
4.3編者按
高爐如出現爐缸石墨碳堆積、鹼性黏結物堆積和爐涼堆積時,採用錳礦處理效果較好。尤其是對於爐缸邊緣存在堆積,風口頻繁破損的狀況非常有效。
5 總結
當高爐出現爐缸堆積或者爐牆粘結時,充分利用企業特點,採用合適的洗爐料,快速恢復高爐爐況,對於企業來說具有明顯的經濟效益。鑒於目前高爐大型化的趨勢仍在繼續,以及經濟爐料的使用,未來發生爐缸堆積及爐牆結厚的可能性會有所增加。
強化高爐爐況監控,有效發現和預防爐缸堆積和爐前結厚,對於高爐操作來說具有明顯的效果。建議採用操作爐型、爐缸侵蝕、爐缸活躍性模型和系統提高高爐數字化的水平。
參考文獻
(1)邯鋼2000m3高爐爐缸堆積的處理,楊春生
(2)信鋼高爐不同洗爐方法運用,程勇
(3)唐鋼2高爐使用螢石洗爐實踐,季瑞超
(4)高爐酸性爐料洗爐的研究與應用,韓明榮
(5)湘鋼2號高爐熱洗爐的經驗與教訓,楊子江
(6)全焦礦洗爐效果的分析,鄧炳煬
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