高爐爐缸堆積的征兆、原因及處理方法
通常,爐溫波動較大、煤氣流分布不太正常時,采用一般調節手段,在短期內就可以糾正,轉為正常。但是國內多座高爐都長期失常,處理困難,造成損失重大。這種現象出現在長期休風或封爐復風后的較長一段時間,有的由于鋼鐵企業調度不當,使高爐較長時間的慢風操作,再轉入正常生產時出現爐況失常,造成爐缸不活、堆積。
1 爐缸堆積的征兆
1)出鐵前后風量和風壓變化,出鐵前風量減少、風壓升高,出鐵后風量增加、風壓下降,形成周期性波動;
2)爐渣變粘,有時帶鐵,即渣鐵分離不好,這在高鋁低鎂渣表現突出;
3)煤氣流分布呈現邊緣過度發展,中心打不開;
4)風口工作不均勻,時有升降和未充分加熱的黑焦降落到風口;
5)爐缸工作不均勻而且順行差。
上列征狀操作者是知道的,但是在生產中不是明顯地同時出現,尤其是儀表檢測手段不齊全的高爐更易被忽視。最終表現為爐缸不活,爐子不接受風量,產量較低。這是爐缸堆積的初期征兆,需要認真尋找原因,對癥處理。
2 爐缸堆積的主要原因
1)原燃料質量問題。
(1)焦炭質量變差是爐缸堆積的重要原因。
實踐表明,焦炭質量對高爐爐缸工作影響很大,而且是造成爐缸失常的重要原因。從焦炭在爐內劣化的過程看,在塊狀帶還未發生,碳熔損反應前重要的是M10,而在熔損反應發生區則是CRI和CSR,而對爐缸工作來說是CSR,它決定著軟熔帶焦窗的透氣性,滴落帶焦塔(死料柱)的透氣性和透液性,因為M10,M40,CRI和CSR決定著高爐內各部位的空隙度ξC,空隙度的變化將影響煤氣流的流向。目前高爐爐缸不活、堆積多是由焦炭質量變差造成的,我國焦炭質量與高爐煉鐵的要求有一定差距。
(2)搗固焦質量問題。
目前正在推廣、大量銷售給高爐生產用的搗固焦質量應該引起大家注意。焦炭是煤在隔絕空氣下干餾而成的,其質量與配煤,煤在高溫下產生膠質的數量,煉焦過程工藝參數等諸多因素有關。而起決定作用的是膠質數量的多少。而產生膠質層的煤:焦煤,肥煤儲量有限,成為寶貴的緊缺煤種,為節約它們的用量,煉焦工作者研究出一些節省焦煤的新技術,例如熱壓焦,搗固焦等,目前在中國大力推廣的是搗固焦。它是在煉焦配煤中用1/3焦煤即氣煤部分地置換焦煤和肥煤后,用適當壓強的搗鎚將煉焦配煤搗實一些,縮小煤粉顆粒之間的距離使有限的膠質可以粘結更多的煤粉顆粒而生產出相應強度和反應性的焦炭,因此它是節約焦煤和肥煤的技術措施。在置換焦煤和肥煤數量合理,搗固壓強適當,煉焦工藝參數優化適應搗固焦生產的情況下,搗固焦的質量能滿足中大型高爐冶煉對焦炭質量的要求,國外已將搗固焦用于2000m3級以上高爐。
(3)含鐵料質量的影響。
我國焦炭質量波動時將會引起爐況波動,尤其是爐缸狀態。要特別注意的是我國高爐入爐的鉀,鈉,鋅等有害元素負荷遠超過國外,而有害元素對焦炭在高爐內的劣化作用是巨大的,這是引起爐缸不活的原因之一。
2)煤氣分布不合理。
煤氣流通過三次分配達到合理分布是爐況順行、能量利用率高、燃料比低、產量高的基礎。對于爐缸來說,煤氣的初始分配,達到中心和邊緣合理分布尤為重要。煤氣流分布不合理,變為邊緣氣流過大,中心氣流不足。由于邊緣氣流過大,爐墻渣皮頻繁脫落,爐料下降不穩定。中心氣流不定造成來料未被充分加熱和還原的爐料進入爐缸,破壞爐缸的熱狀態,最后導致爐缸堆積。在爐料質量差,若發現爐料下降不順,崩料、懸料、坐料造成料層混亂,致使煤氣流分布混亂,同樣造成未加熱和還原爐料進入爐缸而造成爐缸熱量消耗增大,出現爐缸不活甚至爐缸堆積。
3)爐缸熱狀態不穩,爐渣性能波動較大,兩者相互影響。
4)高爐爐型不合理。
3 處理方法
1)切實做好精料工作。
2)通過上下部調劑,理順爐料分布和煤氣分布。
3)降低有害雜質的入爐量最好將(K2O+Na2O)控制在3.0kg/t以下,Zn控制在150g/t以下。
4)提高操作和管理水平。