[科普中國(guó)]-休風(fēng)率

簡(jiǎn)介

高爐工藝休風(fēng)率是反映高爐爐缸工作狀態(tài)和高爐操作水平的重要指標(biāo)。反映了設(shè)備維護(hù)和高爐操作的水平。降低休風(fēng)率是高爐增產(chǎn)的重要途徑。實(shí)踐證明，休風(fēng)率降低1%，高爐產(chǎn)量可提高2%。高爐休風(fēng)率、工藝休風(fēng)率均偏高，可以通過(guò)轉(zhuǎn)變煉鐵理念、提高操控水平、注重廠內(nèi)精料、積極開(kāi)展降低風(fēng)口小套燒損攻關(guān)等措施，高爐工藝休風(fēng)率逐年下降，為高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行提供了有力的支撐。下面介紹高爐工藝降低工藝休風(fēng)率的主要措施1。

開(kāi)展提高風(fēng)口小套壽命攻關(guān)風(fēng)口小套是高爐中承受工作環(huán)境最惡劣的冷卻元件。風(fēng)口小套的損壞主要由兩方面原因造成:一是爐況不順、爐缸不活，回旋區(qū)渣鐵滲透性差，風(fēng)口小套易和鐵水接觸，產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬間熱流沖擊而造成熔損；二是煤粉燃燒不充分、噴槍安裝不合理，風(fēng)口耐磨性差易造成風(fēng)口磨損。風(fēng)口小套損毀后，如不及時(shí)體風(fēng)更換，輕則造成小套冷卻水漏入爐內(nèi)，導(dǎo)致?tīng)t溫下行，重則可能因風(fēng)口爆炸造成安全、生產(chǎn)事故。從生產(chǎn)實(shí)踐中意識(shí)到，高爐風(fēng)口小套使用壽命短是高爐工藝體風(fēng)率高的主因所在，為此，連續(xù)幾年組織開(kāi)展提高風(fēng)口小套壽命攻關(guān)，風(fēng)口小套損毀數(shù)量逐年下降，大部分風(fēng)口小套使用壽命超過(guò)1年，高爐工藝休風(fēng)率高的現(xiàn)象得到有效控制2。

維護(hù)爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定爐況順行、爐缸工作均勻活躍是減少風(fēng)口小套損毀的前提，良好的渣鐵溫度和渣系為提高爐缸透氣性和透液性提供了保證。堅(jiān)持用渣鐵物理熱代替鐵水中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)指導(dǎo)爐溫調(diào)節(jié)，克服了沒(méi)有在線測(cè)量裝置的困難，堅(jiān)持對(duì)鐵水溫度進(jìn)行手工測(cè)量，摸索出了適合高爐的鐵水溫度為1470-1490℃，底線是1450℃。長(zhǎng)期堅(jiān)持用鐵水溫度來(lái)指導(dǎo)爐溫調(diào)節(jié)，對(duì)保持長(zhǎng)期的爐況順行、爐缸工作均勻活躍、減少風(fēng)口小套燒損發(fā)揮了重要作用。

導(dǎo)入風(fēng)口小套周期壽命的概念由于以往沒(méi)有建立風(fēng)口小套使用周期壽命的概念，風(fēng)口小套更換的時(shí)機(jī)是漏水后進(jìn)行。

導(dǎo)入了風(fēng)口小套使用壽命的概念，風(fēng)口小套使用滿1年后，即使沒(méi)有漏水，也利用計(jì)劃體風(fēng)的機(jī)會(huì)更換下線。根據(jù)實(shí)際情況，將風(fēng)口小套更換周期延長(zhǎng)到1.5年，這樣就有效降低了工藝休風(fēng)率。對(duì)于使用年限長(zhǎng)的小套，因直徑發(fā)生不同程度變化，勢(shì)必會(huì)引起高爐圓周方向進(jìn)風(fēng)不均，從而導(dǎo)致?tīng)t缸工作不均，而定期更換風(fēng)口小套可以有效避免對(duì)爐缸工作的影響。

使用灌漿中套因二鐵廠入爐料中鋅負(fù)荷高，造成爐墻上漲、擠壓風(fēng)口三套，導(dǎo)致其變形，竄煤氣火現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。而竄煤氣火反過(guò)來(lái)又加劇了風(fēng)口三套的上翹變形，增加了小套燒損的風(fēng)險(xiǎn)。引進(jìn)了灌漿中套技術(shù)，中套換上去后，壓漿處理，從而強(qiáng)化了中套和爐墻間的密封，基本上解決了風(fēng)口二套間竄煤氣火的問(wèn)題，由此原因引起的工藝體風(fēng)次數(shù)也大為減少。

開(kāi)展減少風(fēng)口小套磨損攻關(guān)1.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況，對(duì)吹管進(jìn)行了一定的優(yōu)化設(shè)計(jì)。一方面對(duì)高爐吹管導(dǎo)槍孔徑和角度進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化導(dǎo)槍孔與吹管前端距離，其中導(dǎo)槍孔孔徑由?2 mm擴(kuò)大至?40 mm，角度適當(dāng)減小，避免煤粉直接與小套接觸；另一方面，在彈子閥上增加固定噴槍的裝備，噴槍采用鐵絲固定后，槍頭方向在高速氣流作用下不易發(fā)生偏離，降低了風(fēng)口磨損的概率。

2.優(yōu)化磨機(jī)操控參數(shù)，確保高爐噴吹用煤粉中粒度小于200目的部分達(dá)70%以上，同時(shí)加大煙煤配入量，提高煤粉在風(fēng)口前的燃燒率，消除了因未燃煤粉多而使風(fēng)口小套內(nèi)壁磨損加劇的現(xiàn)象3。

實(shí)施“廠內(nèi)精料”要降低工藝休風(fēng)率，高爐順行是關(guān)鍵，而精料又是高爐順行的基礎(chǔ)。近年來(lái)，新鋼鐵前系統(tǒng)堅(jiān)定走“經(jīng)濟(jì)爐料”路線，高爐外購(gòu)焦用量由20%提高到60%以上，綜合入爐品位由過(guò)去的59.67%降到53.94%。

由于無(wú)法左右外部條件，為了保持爐況長(zhǎng)期順行，確保工藝休風(fēng)率持續(xù)下降，二鐵廠大力推行了“廠內(nèi)精料”的工作。

加強(qiáng)入爐原燃料管理，統(tǒng)一操作方針在料場(chǎng)增設(shè)過(guò)篩設(shè)施，對(duì)球團(tuán)礦、塊礦、外購(gòu)焦等物料進(jìn)行第一道過(guò)篩。通過(guò)合理控制振動(dòng)篩參數(shù)，尤其是合理選擇篩板孔距，有效提高了篩分效率，為減少粉末入爐量奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)減少揚(yáng)塵、提高金屬回收率、充分發(fā)揮料場(chǎng)的風(fēng)干功能也有積極意義。

推行燒結(jié)礦半倉(cāng)卸料、上料工作由于高爐料倉(cāng)高，造成了上料皮帶通廊的導(dǎo)料管落差大，燒結(jié)礦在輸送過(guò)程中因摔打而粉化嚴(yán)重。

為此，二鐵廠在管理上推行了“半倉(cāng)上料”的操作制度，即料倉(cāng)嚴(yán)禁用空，半倉(cāng)必須補(bǔ)充上料。同時(shí)，對(duì)落差大的導(dǎo)料管改造成階梯式導(dǎo)料管，這樣一方面可以減輕爐料的摔打，另一方面可以利用爐料自身形成的“料墊”保護(hù)襯板，延長(zhǎng)導(dǎo)料管使用壽命。

開(kāi)發(fā)自動(dòng)備料操作系統(tǒng)加強(qiáng)槽下過(guò)篩管理，嚴(yán)格控制槽下各礦倉(cāng)和焦倉(cāng)的下料速度，保持各種物料篩網(wǎng)無(wú)堵塞、板結(jié)。同時(shí)，利用電腦監(jiān)控原料過(guò)篩速率，在滿足高爐槽下配料的同時(shí)，盡可能降低原燃料過(guò)篩速率，按照焦炭下料速率不超過(guò)20 kg/s、燒結(jié)礦和球團(tuán)礦下料速率不超過(guò)35 kg/s的要求進(jìn)行控制，從而有效提高了篩分效率，減少了入爐粉末。

外購(gòu)焦使用實(shí)行定容操作由于外購(gòu)焦用量大，供應(yīng)的廠家多，造成焦炭品質(zhì)波動(dòng)大，加上焦炭存放于露天料場(chǎng)，水分波動(dòng)頻繁，不僅對(duì)焦炭的負(fù)荷影響較大，而且影響高爐爐溫的波動(dòng)。為此，二鐵廠在焦炭稱量斗中安裝了清晰的標(biāo)尺，通過(guò)觀察標(biāo)尺刻度，逐步掌握了入爐外購(gòu)焦水分與入爐外購(gòu)焦容積的關(guān)系。這種實(shí)行焦炭定容的操作方法，確保了入爐外購(gòu)焦炭干焦質(zhì)量的相對(duì)穩(wěn)定，為減少爐溫波動(dòng)創(chuàng)造了條件3。

轉(zhuǎn)變煉鐵操作理念維持合理煤氣流分布上部調(diào)劑以穩(wěn)定中心煤氣流為主，適當(dāng)發(fā)展邊緣氣流，并結(jié)合在線實(shí)時(shí)水溫差監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)各層冷卻壁水溫差的變化及時(shí)調(diào)整布料矩陣。

針對(duì)原燃料外部條件變化大、風(fēng)量萎縮和邊緣氣流發(fā)展等現(xiàn)象，積極、主動(dòng)地搞好下部調(diào)劑工作，調(diào)整的思路如下:加長(zhǎng)風(fēng)口長(zhǎng)度，縮小風(fēng)口面積，確保實(shí)際風(fēng)速大于250m/s，鼓風(fēng)動(dòng)能大于110kJ/s。經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，風(fēng)口面積全部縮小至0.2m2以下，風(fēng)口長(zhǎng)度由420mm逐步加長(zhǎng)至490mm。

探索最佳經(jīng)濟(jì)冶強(qiáng)在高爐操作上推行“經(jīng)濟(jì)煉鐵”，破除高爐以產(chǎn)量為綱的生產(chǎn)理念，以爐腹煤氣指數(shù)為控制依據(jù)，在產(chǎn)量、焦比、冶強(qiáng)間尋找最佳平衡點(diǎn)，最終確認(rèn)了高爐的最佳經(jīng)濟(jì)冶強(qiáng)為1.48-1.58 t/m3·d，爐腹煤氣指數(shù)60-64 m3/min·m2，從而消除了高冶強(qiáng)、高消耗的生產(chǎn)模式。同時(shí)，不斷摸索低品質(zhì)物料的冶煉規(guī)律，確保高爐在大渣比條件下保持了爐況順序，穩(wěn)定生產(chǎn)。

減輕有害元素的富集1.在布料方式上根據(jù)氣流分布情況，采用稍發(fā)展邊緣的裝料制度，相應(yīng)調(diào)整焦炭或礦石布料角度，將焦炭布料角度擴(kuò)大或礦石布料角度縮小1°-1.5°，利用氣流將循環(huán)富集粘結(jié)于爐墻上的堿金屬?zèng)_刷，并通過(guò)排堿措施排出爐外，以避免其自然脫落后增加高爐內(nèi)堿金屬循環(huán)富集的總量。

2.保持適宜的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，使用高風(fēng)溫，適當(dāng)富氧，確保渣鐵物理熱充足，改善其流動(dòng)性；根據(jù)經(jīng)濟(jì)性的原則，平衡焦炭負(fù)荷，適當(dāng)控制噴煤比并將其從145 kg/t降到140 kg /t，以改善料柱透氣性和透液性；建立起富氧和噴煤量的簡(jiǎn)單關(guān)系，在長(zhǎng)時(shí)間停煤或噴煤量小于一定量時(shí)，必須停止富氧，避免因控制煤量后，風(fēng)口前理論燃燒溫度大幅提高，小套承受的熱負(fù)荷急劇上升而燒損的現(xiàn)象發(fā)生。

3.熱制度選擇上以適應(yīng)上部發(fā)展邊緣的布料制度為出發(fā)點(diǎn)，在排堿周期內(nèi)，爐溫做上限水平，鐵中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0. 50%-0. 65%，鐵水溫度大于1480℃，確保爐缸熱量充沛、穩(wěn)定，防止渣皮脫落對(duì)爐缸溫度的影響。

4.造渣制度的選擇是排堿操作的關(guān)鍵，既要有利于排堿，又要確保生鐵質(zhì)量不受大的影響。降低爐渣堿度排堿的機(jī)理是提高渣中SiO?活度，使K?O、Na?O與SiO2結(jié)合形成硅酸鹽，隨爐渣排出爐外。操作上，要根據(jù)當(dāng)時(shí)爐渣堿度及鐵中硫做出調(diào)整，在原基礎(chǔ)上降低二元堿度0.10-0. 15，即維持在1. 00-1. 05。排堿操作一般為2-3天，達(dá)到預(yù)期效果后立即恢復(fù)正常的爐渣操作制度1。

加強(qiáng)送風(fēng)系統(tǒng)的日常檢測(cè)、維護(hù)送風(fēng)系統(tǒng)故障是影響工藝休風(fēng)率的另一大原因。由于送風(fēng)圍管溫度高、煤氣濃度高、空間受限等諸多原因，日常檢查非常困難，因送風(fēng)圍管吹出而導(dǎo)致的體風(fēng)也難于杜絕。在送風(fēng)圍管處安裝了半自動(dòng)吹掃裝置，定期吹掃；同時(shí)，建立送風(fēng)系統(tǒng)檢查臺(tái)賬，強(qiáng)化日常溫度檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)的溫度變化，不定期地利用計(jì)劃體風(fēng)機(jī)會(huì)對(duì)熱風(fēng)爐出口、送風(fēng)總管、送風(fēng)圍管三叉口等部位進(jìn)行壓漿處理。

及時(shí)排盡渣鐵爐外以排盡渣鐵為首要目標(biāo)，強(qiáng)化爐前管理，包括設(shè)備、人員、鐵前的基礎(chǔ)檢查工作。積極開(kāi)展勞動(dòng)競(jìng)賽，在爐前四班引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，對(duì)爐前四大指標(biāo):全風(fēng)堵口率、鐵量差、鐵口深度合格率、出鐵正點(diǎn)率實(shí)行分類考核，提高崗位員工的責(zé)任心和積極性，消除了因渣鐵未及時(shí)出盡而造成爐內(nèi)憋壓的現(xiàn)象發(fā)生，為爐內(nèi)操作創(chuàng)造了有利條件，在一定程度上降低了風(fēng)口小套破損機(jī)率。

效果通過(guò)確立爐況長(zhǎng)期順行、爐缸工作均勻活躍的高爐操作觀念，加上大力實(shí)施“廠內(nèi)精料”和提高風(fēng)口小套使用壽命攻關(guān)等措施，高爐工藝休風(fēng)率逐年下降，并在全國(guó)同類型高爐中處于領(lǐng)先水平1。

總結(jié)1.堅(jiān)持爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行、爐缸工作均勻活躍的各項(xiàng)措施是降低工藝休風(fēng)率的關(guān)鍵。

2.在入爐物料品質(zhì)不斷劣化，尤其是入爐物料品種多、生礦使用比例大的條件下，強(qiáng)化各道工序過(guò)篩、降低粉末入爐量，是確保高爐爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定的重要措施。

3.入爐物料劣化后帶入的有害雜質(zhì)量加大，高爐定期排堿對(duì)穩(wěn)定爐況有積極意義3。