高炉炼铁日常操作技术（下）

高炉炼铁日常操作技术（下） 核心提示：高炉炼铁应当认真贯彻精料方针,这是高炉炼铁的基础.，精料技术水平对高炉 炼铁技术指标的影响率在 70%,高炉操作为 10%,企业现代化管理为 10%,设备运行壮态为 5%, 外界因素(动力,原燃料供应,上下工序生产壮态等)为 5%.。高炉炼铁生产条件水平决定了生产 指标好坏。 高炉工长的操作结果也要由高炉炼铁生产条件水平和工长的操作技能水平来决 定。用科学发展观来认知高炉炼铁的生产规律，要承认高炉炼铁是个有条件生产的工序.。高 炉工长要讲求生产条件,但不唯条件,重在加强企业现代化管理。 全文内容 目前，原燃料质量的不断改善，有降低矿批量趋势。大高炉的焦批厚在 0.65～0.75m，不宜小于 0.5m。 宝钢焦批在 800mm。调负荷一般不动焦批，以保持焦窗透气性稳定。焦批的改变对布料具有重大影响，操作 中最好不用。 高炉操作不轻易加净焦，只有在出现对炉温有持久影响的因素存在才用（高炉大凉、发生严重崩料和悬料， 设备大故障等）。而且只有在净焦下达炉缸时才会起作用。加净焦的作用：有效提炉温，疏松料柱，改炉料透 气性，改变煤气流分布。跟据情况采取改焦碳负荷的方法比较稳妥，不会造成炉温波动。调焦炭负荷不可过猛， 变铁种时，要分几批调剂，间隔最好 1-2 小时。 高冶炼强度，矿批重要加大。喷煤比提高，要加大矿批重。 加大矿批重的条件：边缘负荷重、矿石密度大改用密度小时（富矿改贫矿）、焦炭负荷减轻。 减小矿批重的条件：边缘煤气流过分发展；在矿批重相同的条件，以烧结矿代替天然矿；加重焦炭负荷； 炉龄后期等。 改变装料顺序的条件：调整炉顶煤气流分布，处理炉墙结厚和结瘤，开停炉前后等。 为解决钟阀式炉顶布料不均，使用布料器可消除炉料偏析。 布料器类型：马基式旋转布料器—可进行 0º、60º、120º、180º、240º、360º 六点布料。仍有布料不均 现象，易磨损。 快速旋转布料器—转速为 10～20 转/分，布料均匀，消除堆角。 空转螺旋布料器—与快速旋转布料器结构相同，旋转漏斗开口为单嘴，没有密封。 布料器不转时要减轻焦炭负荷 1%～5%。 6) 可调炉喉 大型高炉有可调炉喉。宝钢 1 号高炉有 24 块可调炉喉板，有 11 个档位，可使料面差由 0.75m 至 3.58m， 对炉内料面影响较大。 7) 料线 料线越高，则炉料堆尖离开炉墙远，故使边缘煤气法发展。料线应在炉料碰炉墙的撞点以上。每次检修均 要校正料线 0 点。 中小高炉炉料线在 1.2～1.5m，大型高炉在 1.5m～2.0m。装完料后的料线仍要有 0.5m 的余富量。两个 料 R 下降相差要小于 0.3～0.5m。料线低于正常规定的 0.5m 以上时，或时间超过 1 小时，称为低料线。低料 线 1 小时，要加 8%～12%的焦，料线深超过 3m 时，要加 10%～15%的焦炭。 高炉，时间长，就应休风，也不允许长期慢风作业。否则会造成炉缸堆积和炉墙结厚。 8) 判断装料 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 是否合理的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 煤气利用率：CO2/(CO+CO2)值，好为 0.5 以上，较好为 0.45 左右，较差为 0.4 以下，差为 0.3 以下。λ 煤气五点分析曲线：馒头型差，双峰型有两条通道，喇叭花型中心发展，平坦形（双燕飞）最好。λ 炉顶温度，好的标准：中心 500℃左右，四周 150～200℃。 四周各点温差不大于 50℃。λ CO2 含量表示能源利用情况：λ 2000m³以上高炉应在 20%～24% 1000m³左右高炉为 20%～22% 1000m³以下高炉为 18%～20%。 13 、 热风制度的选择 高炉炼铁热量来源：碳素燃烧（焦炭、煤粉）占 78%， 热风带入热量 19%，炉料化学反应热 3%。 1) 炉缸热量表示方式： 物理热：铁水和熔渣的温度，一般为 1350～1550℃，正常值为 1450℃。 化学热：生铁含 Si 量。炼钢铁控制在 0.3%～0.70%. Si 含量 5%为宜。铸造铁为在指定范围，两炉之间 含 Si 波动 < ±0.2% 风口区理论燃烧温度：2150±50℃ 炉渣碱度也可以表述炉缸工作热状态。炉渣溶化温度是炉缸温度调整手段之一。 2) 影响热制度的因素 影响炉缸温度方面因素：风温、富氧、喷煤、鼓风温度和湿度、焦炭负荷，炉料下降速度，矿石含铁品 位 影响热量消耗方面因素：原燃料数量和质量，炉内间接还原程度，冷却水冷却强度，煤气热能利用，高 炉操作水平。 影响炉内热交换的因素：煤气流分布和流速，布料方式，炉料传热速度和热流比，炉料粒度、密度和气 孔形式。 炼铁设备和企业管理因素：炼铁设备运行状态，冷却设备是否漏水，称量的准确度，高炉操作水平（四 个制度稳定）。 影响炼铁燃料焦比变化（焦比+煤比）因素 项目 变动量 燃料比变化 项目 变动量 燃料比变化 入炉品位 ±1.0% ±1.5% >1150℃ +100℃ -8Kg/t 烧结矿 FeO ±1.0% ±1.5% 1050～1150 +100℃ -10Kg/t 烧结矿碱度 ±0.1% ±3.0%～ 3.5% 950～1050 +100℃ -15Kg/t 熟料率 +10% -4%～5% 风 温 950 +100℃ -20Kg/t 烧结矿<5mm粉末 ±10% ±0.5% 顶压提高 10KPa -3%～-5% 矿石金属化率 +10% -5%～-6% 鼓风湿度 +1g/m³ +1Kg/t M40 ±1% -5.0Kg/t 富氧 1% -0.5% M10 -0.2% -7.0Kg/t 生铁含 Si +0.1% +4～5Kg/t 灰份 +1.0% +1.0%～2% 煤气 CO2含量 +0.5% -10Kg/t S 份 +0.1% +1.5%～2% 渣量 +100Kg/t +40Kg/t 焦 炭 水份 +1% +1.1%～1.3% 矿石直接还原度 +0.1 +8% 入炉石灰石 +100Kg +6%～7% 炉顶温度 +100℃ +30Kg/t 碎铁 +100Kg -20～ -40Kg/t 焦炭 CRS CSI +1% +1% -5%-11% +2%-3% 原燃料波动对燃料比的影响 因素 含铁 品位 熟料 比 焦炭 灰份 矿石 含硫 烧结含 FeO 含<5mm 比例 炉渣 Ro 焦炭 转鼓 变量 +1% +10% 1% 0.1 1% 10% 0.1 +1% 燃料比变化 -1.5% -5% 2% 5% 1.5% 1% 3% -3.5% 3) 焦炭负荷的调整 采用固定焦批重，来调焦炭负荷，保证煤气流稳定。 λ 由炼钢铁改为铸造铁操作：按生铁含 Si 升高 1%，燃料比升高 40～60Kg/t 计算，炉渣碱度降低 0.07～0.1。 适当缩小风口面积和减少风量，缩小矿批重 10%左右。 λ 铸造铁改为炼钢铁操作：把渣碱度过渡放在首要位置，先调碱度后加负荷。调焦负荷要分阶段进行，幅度 要小。把握住风量正常值，密切注意炉墙水温差变化，有大变化及时调负荷。一般是风量稳定后再调装料制度。 把握住停喷煤时的负荷调整和热滞后的时间差，以利炉温稳定。科学计算煤粉的置换比，维持好综合焦炭负 荷不变。λ 重视低料线的负作用：半小时低料线要减轻负荷 5%～10%，低料线 1 小时要补加焦炭原负荷的 15%～ 25%。低料线 3m 以上时要适当减风量。不允许长时间低料线作业，该休风的就要休风，不能抱有侥幸心理。 低料线的炉料下到风口区时，高炉难操作，要作适当调整。高炉操作不允许高炉长期慢风作业。 λ 休风时间与减焦负荷的关系 休风时间，h 8～16 24 48 72 120 >168 减负荷，% 5～8 10 10～15 15～20 20 25 λ 下雨焦炭负荷的调整 雨量 焦炭含水量 冷风温度下降，℃ 调负荷，% 大雨 >10 >20 4～6 中雨 5～10 10～20 3～4 小雨 5 <10 1～2 增加倒装批数要调负荷 倒装批数 20～40 40～150 >150 调负荷，% 10～15 15～20 20～25 洗炉和护炉的负荷调整要根据需要进行调焦炭负荷，要防止炉墙粘结物脱落造成炉凉的后果。λ •喷吹煤粉： 高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节，是钢铁工业三大技术路线之一，是国内外高炉炼铁技术发 展的大趋势。提高喷煤比是结构节能的重要手段，可有效地缓解我国主焦煤紧张，同时又可以减少炼焦过程中 对环境的污染，还是降低炼铁成本的有效手段，还可降低炼铁系统的建设投资。 提高喷煤比的技术措施：高风温（1200℃）、降低渣铁比（小于 300Kg/T）、富氧（3%左右）、脱湿鼓 风（湿度 6%左右）、提高料柱透气性（原燃料转鼓强度高，含粉末少，冶金性能好等）、高炉操作水平好（煤 气分布均匀，煤粉分配均匀，煤焦置换比高等）、优选煤种（可麼性，流动性，燃烧性好，发热高，含有害杂 质少等）。 提高喷煤比的理论基础是：确保炉缸温度在 2100±50℃，提高煤粉燃烧率（煤粉粒度，可燃性，燃烧环 境等）。 调剂喷煤量是操作高炉的重要内容，应成为常用的手段。因为通过增减煤量调整风温，所产生效果要快， 也方便，又经济。用煤量调整来控制料速是有好的效果，工长们应掌握这个技能。 每喷吹 100kg/t 煤粉，煤气体积增加 4.6%,理论燃烧温度降低消耗 200-250℃（烟煤降低温度多）。 喷煤的效果：炉缸煤气体积和鼓风动能增加，间接还原度提高，理论燃烧温度降低，料柱煤气阻力增大， 炉缸需要补充热量，有热滞后现象，冶炼周期加长。 配煤的原则：烟煤和无烟煤混合喷吹可提高喷煤比。但挥发分要小于是 25%，灰份要小于焦炭灰份含量 （小于 13%）。 可麼性好和可麼性不好的煤要合理搭配：无烟煤粒度-200 目在 80%-85%，烟煤在 50%-65%，含结晶 水的褐煤在富氧条件下粒度可更粗。 水份在 1%左右。 提高喷煤比的原则：提高喷煤比后炼铁燃料比不升高。烟煤喷吹要有安全保护设施。 1) 调剂炉温的原则 固定最高风温，用喷煤量来调剂炉温，注意喷煤热滞后，风量、喷吹强度对置换比的影响。调剂量要有提 前量，准确。 低风温（低于 1000℃）、小风量（正常风量的 80%以下）时，不宜进行大喷吹量，防煤粉燃烧率低，煤 焦置换比低， 调剂炉缸热状态手段顺序为： 富氧—喷煤—风温—风量—装料制度—变焦负荷—加焦 对热制度影响由快变慢的顺序：风量、风温、喷煤、焦负荷。 两次铁之间要求生铁含 Si 量要稳定：炼钢铁波动小于 0.2%，铸造铁小于 0.45%。 2) 调剂风温 降风温可一次降到所需要的风温水平。 提风温要缓慢谨慎。每次提风温幅度在 20～30℃，每小时不能超过 30～40℃，最高不允许大于 50℃。 原料含粉率高的高炉提风温要更加小心。 提高风温的效果：风温提高 100℃，理论燃烧温度升高 60-80℃，风口前碳素燃烧减少，炉内压差升高 5kPa， 冶炼强度下降 2%-2.5%，直接还原度上升，炉身和炉顶温度下降，降焦比 15-20kg/t。 14 、渣制度的选择 高炉造渣制度要满足高炉冶炼的要求：渣铁分离、脱硫能力高，炉渣流动性好，稳定性好。 ⑴ 对造渣制度的要求 在优化配矿时，要选择初成渣生成晚，软熔区间窄，对炉料透气性有利，初渣中 FeO 含量少。λ 希望炉渣熔化温度在 1300～1400℃，粘度小于 10 泊左右，可操作的温度波动范围大于 150℃。要求炉渣能 自由流动的温度为 1400～1500℃，粘度小于 2.5 泊，粘度转折点在大于 1300～1250℃。λ 炉渣在正常温度下要有良好的流动性和稳定性。λ 希望炉渣从流动到不流动的温度范围比较宽、称之为长渣。温度波动±25℃，二元碱度波动±0.5 时，有稳 定的物理性能。 有足够的脱硫能力，在炉温和碱度适宜条件下，硫负荷<5Kg/t，硫的分配系数为 25～30，硫负荷>5Kg/t 时，分配系数为 30～50。 λ 对高炉衬砖侵蚀能力较弱 在炉温和碱度正常条件下有较好的熔化性、流动性、稳定性，脱硫性，能冶炼出优质生铁。λ ⑵ 对原燃料质量的基本要求 原燃料含硫低，硫负荷小于 5Kg/t。λ 原料难熔，易熔组分低，含 CaF2，TiO2 越低越好。 易挥发的 K、Na 含量低，含 K2O + Na2Oλ < 3.0%。 含有少量的 MnO、MgO 对造渣有利，Al2O3 含量低为好。λ 含铅要小于 0.15%。λ ⑶ 炉渣性能对高炉冶炼的影响 高炉内成渣区是炉料透气性最差的地方，占高炉煤气压头损失的 70%～80%。所以要求炉渣熔化温度高， 熔化区间窄，流动性好。 初成渣中 FeO 一定含量，可改善初渣流动性，在下降过程中， 被直接还原成金属铁，是个吸热反应。温度低，造成初渣可能会凝固，降低料柱透气性，引起炉墙结厚、 结瘤。终渣 FeO 含量降低 1%，渣温提高 20℃。渣中 FeO<0.5%为正常值。 渣中 CaO、MgO 的浓度高有利于脱硫，FeO 含量高不利于脱硫。低料线会使炉渣脱硫能力降低。 含 CaF2 的矿石，易生成低熔点的炉渣，对脱硫不利，且侵蚀耐火砖。用含 CaF2 的矿石进行洗炉有好效 果。 提高 MgO 含量可改善高含 Al2O3 的炉渣流动性。含量 Al2O3 达 18%的炉渣，配加 12%～15%的 MgO 后，炉渣性能得到改善。建议 MgO 在球团生产中配加，比加在烧结矿中有利。一般炉渣 MgO 含量为 7%～ 8%。 炉渣流动性最好的成份：炼钢铁 CaO/Si02 在 1.05-1.2，铸造铁 CaO/Si02 在 0.8-1.05，MgO 在 6%-9%。 CaO+MgO 在 48%-50%为宜。MgO 不超过 20%。 ⑷ 造渣制度的调整 熔剂炉料要避免加到炉墙边缘，防止炉墙结和后瘤。λ 洗炉剂要加到炉墙边缘λ 碎铁等金属附加物加到中心λ ⑸ 不同铁种对二元炉渣碱度要求 硅铁炉渣碱度为 0.6～0.9，铸造铁为 0.8～1.05，炼钢铁 1.05～1.20，锰铁为 1.2～1.7。 15 、中部调剂方法 调剂高炉中部区域（炉腹至炉身下部）炉体冷却系统的冷却制度，使之有适宜的热流强度，有益于形成合 理炉型，进而促进煤气流的优化。中部调剂也是治理炉墙结厚的好办法。 热流强度是通过监测冷却水的温差来计算，炉型和煤气分布。 冶炼炼钢铁时炉腹和炉腰区的热流强度应在 30～40MJ/m²•h，冶炼铸铁铁为 38～50 MJ/m²•h。 正常冶炼的高炉冷却设备水温差值：炉腹、炉腰为 6～8℃，不能长期低于 5℃。炉身下部 4～6℃，中部 3～5℃，上部 2～4℃。 调剂水压幅度一般在±20Kpa，但下限不得低于 50Kpa，避免水速过低。上限不超过 150Kpa（夏季南方 企业可高一些）。 16 、 高炉炼铁操作制度调整的原则 ⑴ 建立以预防为主的工作思路：对炉况波动做出准确地判断。早，少量进行科学调整，把大波动消失在 萌芽之中。 ⑵ 各操作参数要有灵活可调的范围，各操作参数要留有余地。 ⑶ 正常生产条件下，先采用下部调剂手段，其次为上部调整，再次为调整风口面积。特殊情况下采用上 下部同时调剂。 ⑷ 恢复炉况，首先恢复风量（高炉炼铁是以风为本），处理好风量与风压关系，相应恢复风温和喷煤， 最后调整料制。 ⑸ 长期不顺的高炉，风量与风压不对应，采用上部调剂无效时，要果断缩小风口面积，或堵部分风口。 ⑹ 炉墙侵蚀严重，冷却设备大量破损，不宜采取强化操作。 ⑺ 炉缸水温差高，要及早采取 TiO2 护炉，提高炉温等措施，堵部分风口，提高部分冷却设备冷却强度 等。 ⑻ 建立综分析炉况的工作制度，每周每月有技术分析会，各工长炉长参加，集思广益，科学判断炉况。