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1、突发事故高炉标准化操作方案目 录第1章 高炉供料系统故障应急预案11.1 供料设备故障应急预案11.2 外单位设备故障无法正常生产影响供料平衡的应急预案31.3 供料系统出现故障时高炉应对措施4第2章 高炉原燃料条件劣化的应对技术措施42.1 高炉原燃料条件劣化炉况的表现42.2 应对原料粉粒多的技术对策52.3 应对焦炭质量变差的技术对策52.4 应对炉料结构性能变化的技术对策5第3章 不同焦炭质量的应对措施63.1 焦炭在高炉中的作用63.2 焦炭的热性能63.3 焦炭的冷态性能73.4 应对措施7第4章 高炉冶炼低品位矿8第5章 冶炼钒钛磁铁矿的应对措施105.1 强化冶炼措施105.2
2、 主要技术难题及解决办法10第6章 热风炉突发事故及处理126.1 热风炉爆炸事故处置方案126.2 热风阀漏水126.3 热风炉的在线维修技术12第7章 高炉无计划休风13第8章 高炉应对低风温的措施14第9章 高炉送风系统事故的预防及应急处置方案159.1 放风阀故障时的放风159.2 热风炉误操作造成高炉断风159.3 风口及中套烧坏向炉内大量漏水159.4 风口、中套或直吹管烧穿的预防和处理169.5 风口灌渣的预防和处理169.6 风口视孔盖插板打开后盖不上或风口视孔盖吹崩的预防和处理169.7 风口以上炉皮烧穿的预防及处理17第10章 高炉风、水、电事故的预防及应急处置方案1710
3、.1 紧急停水1710.2 风机突然断风1810.3 停电18第11章 大喷煤后减、停氧操作19第12章 高炉突然减、停煤的应对措施20第13章 高Al2O3炉渣的应对措施2113.1 Al2O3含量对炉渣性能的影响2113.2 炉渣中Al2O3含量高对策22第14章 无钟操作事故的诊断及处理2314.1 溜槽不转2314.2 放料时间长2414.3 料罐卡料(料流阀和下密打开而料放不下去)2414.4 喉口卡料2414.5 料过满和重料2514.6 溜槽倾角错位2514.7 溜槽磨穿2514.8 溜槽脱落2514.9 溜槽衬板翘起26第15章 炉缸温度升高的应对措施26第16章 生产上对炉料
4、、铁水罐的应急预案27第17章 出铁事故预防和处理27第18章 高炉煤气系统事故的预防及应急处置方案2818.1 炉顶煤气着火处理2818.2 TRT失灵或调压阀组自行关闭2918.3 煤气切断阀事故2918.4 防煤气爆炸2918.5 炉顶放散阀打不开的休风30第19章 炼铁供料系统工艺图30第1章 高炉供料系统故障应急预案1.1 供料设备故障应急预案(1) 假如A区二焦16#皮带被拉断不能上料,应采取如下应急措施1、当班值班工长立即向厂调汇报,汇报内容除了具体的时间、设备问题外,还应汇报影响到哪个炉上何种物料、高炉料仓目前的存料情况如何,能否保得住高炉的正常生产所需物料等。2、同时向车间相
5、关领导汇报,通知并组织相关维修班长、维修胶接人员、技术员、点检员、区域班长到现场进行抢修。3、立即要求厂调与车队联系增加6台车辆转二焦料到七料台确保1#、2#高炉的生产,同时避免由于皮带无法运焦而逼停焦化厂的生产。4、接着到现场查看故障的具体情况,并将现场的设备故障情况告知维修班长、技术员、点检员,以让他们知道现场的情况后,需准备哪些材料、备件,为抢修前的准备工作赢得时间。5、若皮带上压有料,就及时协调足够的人员对皮带上的物料进行卸料清理,为后续的皮带抢修争取时间。6、生产组织上力保1、2#高炉的生产。由于二焦不能通过皮带直接运送给1#、2#高炉,需用大部分一焦料平衡1#、2#高炉,同时汽车转
6、运二焦料到七料台供1#、2#高炉;此时一焦料部分给1#、2#高炉,那么5#、6#炉的焦炭平衡会受到影响,可根据实际情况用部分四焦平衡,同时用汽车转二焦料到三料台或五料台供3#、4#、5#、6#高炉确保整个焦炭的平衡。7、抢修人员到位后,由车间领导作总指挥,做好分工。维修班长及班员负责做好抢修工具、材料、备件的准备并拉到现场;胶接班长及班员做好胶接皮带所需的工具、材料、备件的准备并拉到现场;安全员负责现场安全监护工作;技术员负责技术指导;区域班长及岗位工负责组织和协调人员做好卸料,并协助抢修工作;值班工长负责生产组织和协调,各负其责的做好抢修工作。(2) 假如A区5#皮带(主要给1#、2#高炉供
7、一球料)整条皮带被刮穿并拉断不能上料,应采取如下应急措施1、当班值班工长立即向厂调汇报,汇报内容除了具体的时间、设备问题外,还应汇报影响到哪个炉上何种物料、高炉料仓目前的存料情况如何,能否保得住高炉的正常生产所需物料等。2、同时向车间相关领导汇报,通知并组织相关维修班长、维修胶接人员、技术员、点检员、区域班长到现场进行抢修。3、立即要求厂调与车队联系增加8台车辆(转运的路程较远)转一球料到七料台确保1#、2#高炉的生产,同时避免由于皮带无法运料而逼停烧结厂的生产。4、接着到现场查看故障的具体情况,并将现场的设备故障情况告知维修班长、技术员、点检员,以让他们知道现场的情况后,需准备哪些材料、备件
8、,为抢修前的准备工作赢得时间。5、若皮带上压有料,当班值班工长就及时组织协调足够的人员对皮带上的物料进行卸料清理,为后续的皮带抢修争取时间。6、生产组织上力保1#、2#高炉的生产。由于一球料不能通过皮带直接运送给1#、2#高炉,两个炉的球矿供应,一方面用汽车转运一球料到七料台供给,另一方面从龙门吊补充部分地面球矿。7、抢修人员到位后,由车间领导作总指挥,做好分工。维修班长及班员负责做好抢修工具、材料、备件的准备并拉到现场;胶接班长及班员做好胶接皮带所需的工具、材料、备件的准备并拉到现场;安全员负责现场安全监护工作;技术员负责技术指导;区域班长及岗位工负责组织和协调人员做好卸料,并协助抢修工作;
9、值班工长负责生产组织和协调。各负其责的做好抢修工作。(3) 假如二烧5#皮带(主要给3#、4#高炉供新一烧料)被拉断不能上料,应采取如下应急预案1、当班值班工长立即向厂调汇报,汇报内容除了具体的时间、设备问题外,还应汇报影响到哪个炉上何种物料、高炉料仓目前的存料情况如何,能否保得住高炉的正常生产所需物料等。2、同时向车间相关领导汇报,通知并组织相关维修班长、维修胶接人员、技术员、点检员、区域班长到现场进行抢修。3、立即要求厂调与车队联系增加6台车辆转新一烧料到六料台确保3、4、5、6#高炉的生产,同时避免由于皮带无法运料而逼停烧结厂的生产。4、接着到现场查看故障的具体情况,并将现场的设备故障情
10、况告知维修班长、技术员、点检员,以让他们知道现场的情况后,需准备哪些材料、备件,为抢修前的准备工作赢得时间。5、若皮带上压有料,就及时组织协调足够的人员对皮带上的物料进行卸料清理,为后续的皮带抢修争取时间。6、生产组织上,由于新一烧料不能通过皮带直接运送给3#、4#高炉,必然会出现A区料多过不来、老区料少不够吃的局面。单是三烧料不能满足3#、4#炉的用料,一方面用四烧料走三烧3#将中门翻板打开供3#、4#炉,一部分供5#、6#炉;此时二烧料只有9#、10#一条线路可走定供5#、6#炉(9#下10#流槽经常被炉条卡要求岗位工在现场盯着,出现卡堵及时处理,避免处理不及时而逼停二烧)。7、抢修人员到
11、位后,由车间领导作总指挥,做好分工。维修班长及班员负责做好抢修工具、材料、备件的准备并拉到现场;胶接班长及班员做好胶接皮带所需的工具、材料、备件的准备并拉到现场;安全员负责现场安全监护工作;技术员负责技术指导;区域班长及岗位工负责组织和协调人员做好卸料,并协助抢修工作;值班工长负责生产组织和协调。各负其责的做好抢修工作。1.2 外单位设备故障无法正常生产影响供料平衡的应急预案(1) 四烧设备故障影响供料平衡的应急预案1、当班工长在接到四烧设备故障需停机处理的信息后,及时和厂调或烧结主控了解清楚烧结厂处理故障所需的时间,并和车间领导汇报情况。(四烧料主要是平衡5#、6#炉的,其每天产能约为950
12、0吨左右)。2、精确计算烧结故障停机处理时间内所损失的产量;一、二、三烧及新一烧正常生产烧结料的总量;各高炉(1#、2#、3#、4#、5#、6#炉)每班正常生产所需的烧结料的总量;然后再看料仓的存料情况;计算出缺口量。3、根据缺口量的多少,再按“补充地面料不超过各高炉每天每班该种物料使用总量的20%”计算出3#、4#、5#、6#炉每炉可补充地烧料的总量(1#、2#炉不补充地烧),若缺口量大于可补充地烧料量,就考虑老系统某个高炉休风;若缺口量小于可补充地烧料量各炉,就按地烧料的量补充给各炉(按15吨/车计算组织汽车拉地烧料)。4、在组织生产时,由于新一烧、一烧正常生产单1#、2#高炉吃不完,除从
13、返烧线转部分供3#、4#高炉外,为确保5#、6#高炉的用量,仍需用汽车转部分至六料台供应,具体转的量,计算一烧、新一烧每天的产量,扣除1#、2#高炉每天所吃的量,再扣除返烧线转的量,剩余多少量再按15吨/车计算出实际需转的车数。5、根据生产需要,精确计算转运物料所需车辆,若车辆运力不足,及时和厂调、车间领导汇报增加车辆确保生产。(2) 四焦设备故障影响供料平衡的应急预案1、当班工长在接到四焦设备故障需停机处理的信息后,及时和厂调或焦化厂了解清楚处理故障所需的时间,并和车间领导汇报情况。(四焦料主要是平衡3#、4#炉的,其每天产能约为2100吨左右)。2、精确计算四焦故障停机处理时间内所损失的产
14、量;一、二、三焦正常生产焦炭料的总量;各高炉(1#、2#、3#、4#、5#、6#炉)每班正常生产所需的焦炭料的总量;然后再看料仓的存料情况;计算出缺口量。3、根据缺口量的多少,再按“补充地面料不超过各高炉每天每班该种物料使用总量的20%”计算出3#、4#、5#、6#炉每炉可补充地焦料的总量(1#、2#炉不补充地焦),若缺口量大于可补充地焦料量,就考虑老系统某个高炉休风;若缺口量小于可补充地焦料量各炉,就按地焦料的量补充给各炉(按5吨/车计算组织汽车拉地烧料)。4、由于四焦无料,在组织生产时,安排二焦专供1#、2#炉,用三焦、一焦平衡3#、4#、5#、6#炉,不足部分就按可补充地焦量用汽车转至五
15、料台或三料台供给。5、根据生产需要,精确计算转运物料所需车辆,若车辆运力不足,及时和厂调、车间领导汇报增加车辆确保生产。(3) 二球设备故障影响供料平衡应的急预案1、当班工长在接到二球设备故障需停机处理的信息后,及时和厂调或烧结厂二球主控了解清楚处理故障所需的时间,并和车间领导汇报情况。(二球料主要是平衡3#、4#、5#、6#炉的,其每天产能约为6000吨左右)。2、精确计算二球故障停机处理时间内所损失的产量;一球正常生产料的总量;各高炉(1#、2#、3#、4#、5#、6#炉)每班正常生产所需的球矿料的总量;然后再看料仓的存料情况;计算出缺口量。3、根据缺口量的多少,组织安排从原料成品垮和龙门
16、吊分别补充地面球矿。4、在组织生产时,安排1#、2#高炉供一球的同时,从龙门吊补充部分地面球矿(按35吨/斗计算),若龙门吊无料,可组织汽车从A11线转地面球矿至七料台补充(按18吨/车计算); 3#、4#、5#、6#炉吃部分一球,不足部分从原料成品垮新矿线或老矿线补充部分地面球矿(根据生产线路的实际安排线路)。5、根据生产需要,精确计算转运物料所需车辆,若车辆运力不足,及时和厂调、车间领导汇报增加车辆确保生产。1.3 供料系统出现故障时高炉应对措施1、高炉要与供料相关岗位多沟通,了解高炉料仓的槽存量,如果槽存量少,满足不了高炉上料的要求,就要减风降压,直至出干净铁后休风待料。以保证料线,不会
17、致煤气流发生大的变化,从而有利于高炉炉况的稳定。2、如果没有焦炭,连续上矿石不能超过两批,能上料后再补回焦炭。3、如果没有矿石,可以连续上焦炭,能上料后,再用部分重负荷料补回。第2章 高炉原燃料条件劣化的应对技术措施受市场的影响,柳钢高炉原料结构、品种和质量也发生较大的变化。另外,随着优质炼焦的短缺,焦炭的质量也呈现下降的趋势,对高炉稳定产生较大的影响。因此高炉面临原燃料条件劣化的现实。原燃料劣化对高炉影响是绝对的,通过操作技术应对,使高炉稳定顺行得到相对改善,也就是说使操作技术与原、燃料条件相适应,达到高炉稳定顺行的目的,在此基础上不断改善经济技术指标。2.1 高炉原燃料条件劣化炉况的表现1
18、、高炉稳定性下降。高炉料柱的透气性明显下降,透气阻力系数升高,炉况出现波动,减风次数增加,崩、滑料次数增加。2、喷煤比下降,能耗升高。在高煤比、高利用系数冶炼条件下,焦炭质量是高炉稳定顺行的关键,随着焦炭质量的不断下降,无论是热强度还是冷强度均呈下降的趋势,灰分和硫含量均升高,高炉透气性变差,炉况稳定性受到影响,接受高煤比能力下降,炉况处于临界状态,负荷和喷煤比呈下降趋势,并且燃料比和工序能耗增加。2.2 应对原料粉粒多的技术对策1、在料场将粉粒筛干净后再上高炉料仓,在高炉槽下再过筛一次。2、加强跟踪筛网清理,控制小于5mm的粉矿5%。3、高炉料仓尽量保持高槽位,合理安排排料顺序,避免粉粒多的
19、矿布到边缘或中心。4、入炉粉末增加时,煤气流调节以改善透气性为主。在原来基础上适当疏松边缘气流,改善边缘煤气通道,同时边缘气流也不宜过强,防止炉墙结厚,以热负荷稳定为控制目标,减少粉矿粘结和脱落对气流影响。由于原料条件不好,风压升高,导致鼓风动能降低,可适当降低负荷,改善透气性,保证一定的鼓风动能,使气流横向均匀分布,煤气分布变化最小。2.3 应对焦炭质量变差的技术对策1、焦炭在高炉冶炼中起着举足轻重的作用,随着焦煤资源的紧张,焦炭质量下降,高炉炉缸死料柱呈现肥大的趋势,透气、透液性下降,高炉的料柱透气性变差,炉况不稳定,不易接受风量。2、高炉可以采取提高富氧率,降低炉腹煤气量、降低负荷,降低
20、煤比等措施,以改善高炉透气性,可以适应焦炭质量下降形成的生产条件,但这些技术对策是被动的,治标不治本,且制约了产能的发挥、能耗降低及成本控制。3、应对焦炭质量下降的理想技术对策是通过上、下部煤气流调剂,改善高炉透气性,煤气流分布合理、高炉稳定顺行,这也是高炉操作努力的方向,高炉煤气流调剂是以下部为主,上下部调剂相结合,煤气调剂遵循“制衡”原则,根据下部气流分布,控制上部气流分布,适应焦炭质量的变化。焦炭质量变差,高炉料柱透气性差,风压高,鼓风动能低,回旋区缩小,死料柱相对肥大,下部气流中心受阻,边缘气流相对发展,操作技术对策以引导中心气流为主,适当控制边缘气流,使煤气流向中心发展,缩小死料柱,
21、实现煤气流合理稳定分布。4严格抓好原燃料的化学成分的检测和物理性能检测,为高炉实现精细化、量化操作及时反馈相关的数据,减少操作的盲目性,提高工长的应变和应急反应能力,以便最大程度减少高炉操作的大幅波动。2.4 应对炉料结构性能变化的技术对策1、高炉炼铁反应是一个高温、高压、多相共存的极其复杂的反应,熔滴区的形成及其高炉冶炼的影响与软融带及其在高炉中所处的位置、厚度和透气性等因素息息相关,而炉料的高温冶金性能对熔滴区形成起关键作用。2、炉料结构不稳定,炉料性能变化,软化、熔融区间加宽,还原后的强度低,引起软熔带宽度增加并且不稳定,软熔带位置上移,间接还原区缩小,风压升高、透气性变差,影响高炉顺行
22、。3、根据高炉的冶炼特点和高炉炉型特征,炉料在下降过程中,位置越低,料层越薄,在炉腰处料层最薄,而且下部温度梯度大,对于软化和熔融区宽的炉料,采取降低高温区的操作,气流调剂上适当控制边缘气流,降低软熔带高度,可以减少软熔带宽度及波动。4、根据高炉煤气流分布的特点,在原料冶金性能变差条件下,高炉的透气性变差,高炉的鼓风动能下降,高炉炉腹煤气流不易吹透中心,主要分布在边缘,使边缘高温区上移,边缘软熔带层加宽,透气性变差,严重时导致边缘气流分布不均匀,形成管道,在这种情况下,上部采取适当控制边缘气流调剂方法,可以使中心气流相对发展,使气流分布更合理,而且控制边缘软熔带根部高度,缩小软熔带宽度,对改善
23、高炉透气性有利。5、原料条件变差的情况下,尽量均匀布料,使料层均匀铺开,改善软熔带稳定性,同时采用高压操作,控制煤气流速,适当控制炉温,也对控制高温区有利。6、疏松边缘和中心两股气流调剂手段,如果效果不明显,在分析炉料性能的基础上,采取控制软熔带高度的方法,降料线,调布料档位,高炉透气性得到改善。第3章 不同焦炭质量的应对措施3.1 焦炭在高炉中的作用焦炭在高炉炼铁中的地位和作用。焦炭在高炉炼铁中是不可缺少的炉料,对高炉炼铁技术进步的影响率在30%以上,在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。焦炭对高炉炼铁的作用是:1、是主要的热量来源,高炉炼铁炭素(包括焦炭和煤粉)燃烧所提供的热量,占高炉炼铁总
24、热量来源的 70%。随着喷煤比的提高,焦炭用量在逐步减少。但是,焦炭的用量总是要大于喷煤量。理论最低焦比为250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉55%65%。2、是还原剂,焦炭还原作用是以C和CO形式来对铁矿石起还原作用。炉料到风口焦炭溶损反应为25%35%。3、是生铁的溶碳,在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透到生铁中。一般铸造生铁含碳3.9%左右,炼钢生铁在4.3%左右。生铁渗碳消耗焦炭7%10%。4、是炉料的骨架作用,焦炭在高炉内是起骨架作用,支撑着炼铁原料(烧结矿、球团矿、天然块矿),又起到煤气的透气窗作用。焦炭的4种作用中,提供热源的主导作用不会改变,这就决定了理论焦比最低值。低于这个最
25、低值,高炉炼铁就难以正常生产,或经济上就不合算了。在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用和渗碳功能不会有较大的变化。在高炉大型化和氧煤强化炼铁技术不断进展,喷吹煤比逐渐上升入炉焦比下降的条件下,焦炭的骨架作用会显得更加突出,相应对焦炭的质量要求也会越来越高。否则,是难以实现高喷煤比,高炉炼铁不能正常生产。焦炭从料线到风口平均粒度减少20%40%。劣质焦炭和热反应性差的焦炭粉化率会很大。3.2 焦炭的热性能高炉炼铁近年生产指标不断改善,但能源的短缺也给高炉带来新的挑战,降低焦比,提高喷煤比成为降低生铁成本的有效手段之一,而提高喷煤比的有效措施之一就是提高焦炭质量,特别是焦炭的热性能指标。焦炭的CRI
26、和CSR是评价焦炭热性能的重要指标,CRI指焦炭的反应性,CSR是指焦炭反应后强度。高炉大型化以后对焦炭质量提出了新的更高要求,并对焦炭热性能等提出了要求。高炉大型化以后,料柱增高后,料的压缩率提高了,透气性变差。特别是炉缸容积变大以后,炉缸的焦炭状态对高炉生产的影响更大了。焦炭的热性能不好(CRI 高、CSR低),会使块状带透气性变差,软熔带位置下移,表现为中心气流弱,边缘气流强;炉缸中心死料柱增大,风口及回旋区的碎焦量增加,炉缸的透液性变差,铁口深度减小等。这些都会严重影响高炉顺行,引起高炉直接还原升高和煤气化学能利用降低,导致焦比上升。焦炭热性能对高炉冶炼指标的影响指标范围利用系数/%焦
27、比/%煤比/%燃料比/%CRI降低1%0.50-0.260.44-0.42CSR提高1%0.22-0.220.044-0.30从上表不难看出,焦炭CRI对各项指标的影响均高于焦炭CSR对其影响。3.3 焦炭的冷态性能炼铁操作者要十分关注M10数据的变化。M10指标是个焦炭抗碎指标,它是反应出焦炭在高炉冶炼过程中的破碎程度的指标。焦炭M10指标不好,在高炉冶炼过程中易粉化,产生较多的粉末。焦炭粉末多会造成高炉炉料透气性变差,压差升高,风量减少,不允许多喷吹煤粉;同时,粉末增多,也容易被高炉煤气带出炉外,造成高炉除尘灰中含碳量增加,也就造成焦炭的高炉利用率的下降,焦比升高;焦炭易粉化,会造成炉缸内
28、焦炭粒度变小,甚至会有较多的焦末,就会造成炉缸不活跃,直接使高炉鼓的风吹不透炉缸中心,还会促进炉缸中心堆积;一些高炉使用M10指标差的焦炭,会出现高炉休风后,不易恢复风量,延长炉况处理时间。就是因为焦炭粉化后,炉缸内焦炭之间没有多少空隙(正常的应有0.4的空间)。3.4 应对措施实践表明,焦炭质量短期稍微下降,会使炉况不稳定,正常的风量及较高的煤比难以维持;焦炭质量短期明显下降,会使煤气流严重失常,顺行变差。1、劣质焦炭入炉,其高温冶金性能的降低劣化了焦炭的骨架作用,特别是炉缸中心死焦堆的透性、透液性大大降低,圆周工作不均,对炉况顺行构成极大威胁。集中表现在中心煤气通路堵塞,压差升高,高炉吃风
29、、吃热能力下降,脱硫效率低下,风口大量损坏,严重时将引起炉况失常。针对焦炭质量劣化的状况,高炉操作以活跃炉缸为主,从上下部调剂入手,采取疏导煤气、控制合理的实际风速和鼓风动能、缓解焦炭在高温区粉化等措施,有效地改善高炉的顺行状况。2、上部装料制度以打开中心气流为主,辅以疏导边缘,保持煤气流的两条通路,可以起到缓解压差的良好作用。通过缩小矿批、增加中心及边缘焦炭量可以保持或发展两股气流,尤其应确保中心焦炭量,合理的调整将抵消劣质焦炭对煤气分布的不利影响,从而达到炉况顺行的目的。实践表明焦炭质量恶化后高炉的操作调剂应以发展两道气流为主,适当抑制边沿气流及缩小矿批的操作方针,以便得到良好的技术经济指
30、标。3、送风制度的选择不仅要考虑活跃炉缸,也要考虑焦炭劣化后下部回旋区的变化。4、喷吹高反应性煤,能起到保护焦炭的作用。优化喷吹煤种及燃烧环境,以减少未燃煤粉量,对改善炉缸工作、降低高炉压差有利。高炉喷吹高反应性的烟煤虽然无法改变焦炭与CO2的反应能力,但可以减少焦炭与CO2反应的机会,喷吹高挥发分的烟煤可以抑制焦炭的气化速度,对焦炭有保护作用。高反应性煤对不同焦炭的反应性影响不同,随着焦炭反应性的提高,煤对焦炭反应性影响也增大,因此,对使用劣质焦炭的高炉效果明显。煤的反应性对焦炭反应性影响5、根据原燃料的供应数量、质量、炉况基础和趋势以及季节特点,完善高炉的操作措施,使之有针对性和可操作性,
31、以指导工长操作和炉况调节。6、抓好炉墙温度、水温差、铁水温度、理论燃烧温度、风速和鼓风动能、煤气分析、十字测温、压量关系等冶炼参数的监测和分析工作,以抓住炉况失常苗头。不断完善对炉缸不活跃征兆和程度的数据总结,保证炉缸工作长期稳定、均匀活跃,并保持合理的操作炉型,把炉况失常消灭于萌芽状态。第4章 高炉冶炼低品位矿降低原料费用,可以大幅度降低生铁的制造成本。目前由于国外铁矿石的价格波动,运输价格高昂,增加国内铁矿石的用量是现阶段必走之路,发挥两种资源的优势,在粗粮细作上下功夫,国外大铁矿,除品位高以外,一般成份稳定是很大的优势,但Al2O3较高。国内及东南亚铁矿石价格较低,节约运输费用,而且脉石
32、多为酸性,但成份波动大,品位低,渣量大。精料和炉料结构的合理性只是相对的、暂时的,随着资源或产品市场的变化,原有的综合平衡被打破,其炉料结构也随之改变。为应对低品位矿,特制定以下措施:1、加强混匀原料的设施,减少成份波动,提高入炉矿石的稳定性,提高低品位矿的使用效果。2、加强矿石质量的管理。改进烧结工艺,使用较便宜的矿粉烧结出高质量的烧结矿,FeO合适且稳定,其强度、粒度、还原性能都比较好,做到粗粮细作。加强入炉前过筛的管理,控制烧结矿的料流,以矿仓闸门不卡料为原则,降低振动筛上矿层厚度,延长筛分时间,提高筛分效率。控制小于5mm的烧结粉末低于2%,对提高料柱的透气性十分重要。稳定焦炭质量。要
33、保证焦炭的骨料(主焦煤的比例),确保焦炭的强度,尤其是热强度(CRI、CSR),CSR要达到60%以上,保证其料柱骨架的作用,能有效地解决提高低品位矿用量后炉内煤气出路问题。3、小块焦(不是焦丁,而是中焦)与矿石混装入炉。减轻煤气通过软熔带时的阻力,提高高炉的透气性。高炉采用高焦炭混装比,在技术经济指标保持不变的情况下,对铁矿石原料的要求可以降低,这就扩大了原料的选择范围,为降低原料打下技术基础。采用高焦炭混装比技术还可以提高高炉生产效率和降低还原剂比。4、在原燃料质量不能提高的情况下,适当降低高炉的强化程度,为提高喷煤量腾出空间,对节能降耗有利。降低炉腹煤气量,多富氧,提高鼓风中含氧量,能提
34、高冶炼强度和炉缸燃烧温度,增加煤气中CO的浓度,减少每吨铁的煤气量并降低炉顶煤气温度,有利于提高产量和降低焦比。使用阻力系数保证高炉顺行,降低强化程度后,风量下降,鼓风动能降低,要保持炉缸活跃,避免炉缸堆积,防止炉缸侧壁壁温度升高,尤其是要注意炉缸透液性下降,引起炉底温度下降。5、高压操作。提高炉内煤气的压力,缩小煤气体积,降低煤气流速,减少煤气对料柱的阻力,能促进高炉顺行,有利于进一步提高冶炼强度,同时还能增加煤气在高炉中的停留时间和减少炉尘损失。6、高效地利用设备,降低非计划休风率。若频繁的慢风、休复风,极有可能造成炉内气流的重新分布,炉缸不活,进而致使炉况波动。7、控制炉墙温度,保证顺行
35、。杜绝炉墙温度过度地降低。8、合理渣相,改善炉渣性能,降低炉渣的粘度。渣量增大,如果渣粘度大,不能及时排出来,会造成炉缸可利用的空间变小,不利于高炉强化冶炼。为保证炉渣有较低的粘度,在热制度上,控制Si在0.450.65%、铁水温度大于1495以上;在造渣制度上,适当降低R2,控制R2在1.081.12,因为炉渣中的(MgO)能显著提高炉渣的流动性和稳定性,所以控制(MgO)在810%的较高水平。9、上下部制度调整相结合。一般低品位矿其软化温度低,软化区间宽,不利于高炉料柱透气及炉况顺行。上部要采用“以发展中心气流为主,适当疏导边缘气流”的指导方针,上部通过缩小矿焦角度、缩小矿焦角差等方法来疏
36、导边缘气流,避免低品位矿提高后炉内透气性变差。下部适当缩小风口面积,使用长风口,以确保充足的鼓风动能及穿透能力。第5章 冶炼钒钛磁铁矿的应对措施钒钛矿由于原料品位低,渣量大,TiO2高,这样当炉温波动大或渣铁在炉内滞留时间长易还原生成Ti(CN)难熔化合物,从而使炉渣变粘,流动性差,渣难出,铁损高。如果矿粉中加入钒钛矿粉,烧结矿低温还原粉化率高,上部透气性差,煤气流不易稳定。所以钒钛矿冶炼一直是困扰高炉炼铁的难题。5.1 强化冶炼措施(1) 精料1、优化炉料结构:采用“高碱度烧结矿+酸性球团矿”的炉料结构对强化高炉冶炼、提高炼铁生产水平起到显著的作用。2、提高钒钛烧结矿的强度:高钛型钒钛磁铁精
37、矿的特点是TiO2、Al2O3高,SiO2低,成球性差,液相量少,是一种特别难烧的矿石。针对上述特点,在烧结过程中要采取一系列技术措施,如高负压厚料层操作、配加生石灰、富氧点火、添加复合粘结剂、燃料二次分加、烧结矿喷洒卤化物等,使钒钛烧结矿的冷、热强度明显提高,质量改善,产量增加。在烧结矿入仓前设置多点喷洒CaCl2溶液,在烧结矿中合理配加镁钙石灰,提高MgO含量,以降低钒钛烧结矿的粉化率;加强筛粉管理,最大限度减少粉末入炉,提高料柱透气性。(2) 高炉操作1、缩小风口面积:下部调剂以高鼓风动能以及防止钛渣变稠的特有措施来达到活跃炉缸,强化冶炼的目的。由于钒钛矿冶炼需要更大的动能和风速,进风面
38、积不宜过大,应缩小,同时提高鼓风动能,以使炉缸活跃,促进煤气流合理分布和高炉顺行。2、装料制度调整:钒钛矿冶炼由于特有的低温还原粉化率高,料柱透气性差,中心不易吹透,会造成高炉内中心煤气流不足,边缘煤气流易发展,顶温不均,上部煤气流不稳,为此布料时需要多环布料与中心加焦技术相结合,布料角度以抑制边缘,开放中心为原则,矿批则应根据冶炼强度和上料能力而定。3、降低压差:由于钒钛矿冶炼上部煤气流不易稳定,实现高压操作,适当控制压差,从而稳定煤气流,提高煤气利用率。4、采用富氧喷煤、合理的热制度(低Si+Ti)冶炼与造渣制度、高风温工艺及减少甚至不用辅料萤石、锰矿的添加。5、中部调剂控制合适的热流强度
39、。(3) 高炉管理。加强高炉管理及考核,使高炉顺畅生产。5.2 主要技术难题及解决办法泡沫渣、铁水粘罐、粘渣、铁损高、脱硫能力低、提高煤比困难是钒钛矿高炉冶炼试验中的重要技术难题。(1) 泡沫渣问题冶炼钒钛矿的高炉,炉渣流出铁口后,产生大量气体,使炉渣成泡沫状沸腾上涨,溢出沟外。有时被迫减风,而高炉则因出不净渣铁,导致炉内压差升高,无法提高冶炼强度。从热力学分析,渣中TiO2被TiC以及饱和碳和非晶态碳还原,产生大量CO气体,是导致沸腾现象的原因。TiC+5(TiO2)=3(Ti2O3)+CO2TiC+5(FeO)=(Ti2O3)+5Fe+2CO2(TiO2)+C=(Ti2O3)+CO(FeO
40、)+C=Fe+CO从动力学分析,当渣中产生的CO气泡的生成速率和气泡的稳定性达到一定程度时,泡沫渣就产生沸腾现象。根据攀钢的经验,往铁沟中放入废弃的炮泥,产生泡沫渣现象就会消除。(2) 铁水粘罐问题铁水粘罐是钒钛矿冶炼的特有现象。普通矿冶炼时铁水罐虽然也有粘结的情况,但其粘结物的熔化温度低于出铁温度,下次出铁时可被熔化,罐衬越刷越薄。而钒钛铁水的粘罐物中则因含有V、Ti的氧化物,熔点很高,高于出铁温度,在下次出铁时不能被熔化,越结越厚,铁水罐容越来越,严重影响了高炉正常生产。可用吹氧化罐和氧燃枪化罐技术熔化粘罐物,又可采取喷涂和使用腊石砖砌罐帽,铁水罐加保温剂等措施,可彻度解决铁水粘罐问题。(
41、3) 消除粘渣和降低铁损随着高炉内还原过程的进行,炉渣中一部分TiO2被还原生成钛的碳、氮化合物。TiC的熔点为314090,TiN熔点为295050,远高于炉内最高温度,它们通常以几微米但具有极大比表面积的固相质点弥散在炉渣中和包裹在铁珠周围,使铁珠难以聚合,渣中带铁增多,粘度增大数十倍,造成粘渣和高铁损。高炉采用低硅、低钛操作,控制炉热水平,以抑制TiO2过还原,使变稠的炉渣消稠,并活跃炉缸。强化炉前操作,缩短渣铁在炉内停留时间以及采用合理炉料结构,控制TiO2在合适范围,从而有效地消除粘渣,降低了铁损。(4) 钛渣脱硫能力的改善由于TiO2在炉渣中呈弱酸性,所以高钛渣的脱硫能力远低于普通
42、高炉渣,Ls仅为5 9,而一般炉渣Ls为2030。通过采取优选合适的炉温、炉渣碱度,并在冶炼操作中减少其标准偏差,改善钛渣性能,增加流动性,强化冶炼,活跃炉缸以及改善入炉原燃料质量,提高风温,降低硫负荷,从而改善了钛渣脱硫能力,显著地提高了生铁质量,使铁水平均含硫降低。(5) 喷吹煤粉喷吹煤粉对于冶炼高钛型钒钛矿的高炉,长期以来一直是技术领域里的一个禁区。由于一部分未完全燃烧的煤粉进入炉缸,与高温熔渣接触,形成渣焦反应,碳与TiO2作用的结果,生成高熔点的钛的碳氮化合物,使炉渣变稠,渣铁难分,正常生产无法进行。但使用高风温、大风量、提高富氧率等措施,喷煤比可以增加,焦比降低。高炉喷煤后,可以抑
43、制炉缸风口区TiO2的还原,降低了炉渣粘度、改善炉渣流动性。第6章 热风炉突发事故及处理6.1 热风炉爆炸事故处置方案热风炉是高压、高温的密闭容器,在正常生产状态下,操作规程不当及炉皮开裂等都会引起热风炉爆炸事故,造成耐火球和耐火砖四处飞溅,煤气、热风瞬间大量泄漏,引起人身伤害或设备事故。(1)预防与预警1、各项控制按操作规程执行。2、加强热风炉操作工的培训工作,制作上保持安全统一,并严格按操作规程执行操作,严禁违章操作。3、如果发现炉皮开焊、跑风发红,应及时停炉处理,避免在送风时撕裂炉皮。4、注意冷、热风压力的变化,注意听个面的噪声。(2) 应急措施1、热风炉操作工立即停用事故热风炉,如正在
44、送风期转为焖炉、燃烧期转为焖炉,带CO报警器两人到现场确认情况,如大量煤气泄漏,需要切断煤气。或出现热风管道、热风阀、冷风阀、冷风管道受到大的伤害破损时,要立即通知高炉减风或休风处理,并迅速组织人员在区域内拉警戒线保护人员安全,并设专人看护。2、切断煤气立即对煤气管道进行吹扫,休风则按休风程序进行。3、组织人员进入现场保护水冷阀门正常通水,及检查其它设备的运行情况,通知检修。6.2 热风阀漏水1、如果排水管出水大,一般有裂缝或上部漏,可将进水关小一些,体风时则临时关至最小。2、如果排水管出水小,一般为下部漏或坏大,临时关至最小,并停用。也可临时改蒸汽冷却。3、单个热风阀严重漏水,应换炉停止使用
45、,积极组织更换;所有热风阀全部漏水(停水烧坏),应休风更换防止烧坏砖衬或造成严重炉凉。4、积极组织更换。6.3 热风炉的在线维修技术随着高炉炼铁技术的进步,高风温、高风压、高富氧、大喷吹、大风量操作制度已成为降低焦比,提高利用系数的有效措施。但由此造成的热风炉供风能力和安全生产问题日益突出。热风炉在役中、后期,炉衬损毁严重,时常发生掉砖、破裂、烧塌、渣化等现象。严重时出现由上至下的贯通性裂缝,高压风将与炉壳相邻的耐火保温层及填充料几乎掏空,炉内气流通过裂缝出去,致使炉壳发红,甚至撕开,造成炽热炉衬材料飞出的事故。从热风炉的破损机理着手,采用热风炉“在线维修”技术,在高炉不停产、不休风的情况下,
46、短时间内进行压入灌浆维修,使热风炉恢复到正常状态。在线维修包括三部分:一是用红外热像仪在特定参数下全面检测热风温度场,建立热图像档案,为检修提供依据;二是研究特殊的修复材料;三是通过特定的施工修复技术进行系统修复。选用材料强度高,保温性能好,凝结时间合适,压入性能好,完全能满足热风炉的在线维修。对热风炉常见的炉壳发红、撕裂、鼓包、意外烧损,能够快速有效地修复,使热风炉迅速恢复到安全工作状态。通过成功修复正在运行的热风炉内衬缺陷,使炉壳表面温度达到设计要求,消除安全生产隐患,降低高炉休风率。第7章 高炉无计划休风高炉因为天气、设备等内外因素的影响,高炉无计划休风的情况时常发生,复风后要采取提高炉
47、缸热量、控制好风口火焰温度、抓好炉前出铁、合理加入休风料等措施,缩短高炉的恢复时间,将损失降低到最低水平。(1) 高炉无计划休风一般发生在出现紧急情况时,如果还能正常上料,要及时减轻焦炭负荷,并根据时间长短加入净焦。(2) 休风期间的密封和安全措施:1、休风后风口堵泥,以保存炉缸的热量。2、降低冷却水流量,减少炉体热量的损失。3、减少或关停损坏的冷却壁的冷却水。(3) 复风前的准备1、确认、详细检查是否具备送风条件。2、复风料选择的原则是补焦炭、提炉温、降碱度、改善渣铁流动性。3、堵好风口。(4) 炉况恢复1、因为无计划休风时,料柱的矿焦比大,焦炭的骨架作用被削弱,透气性、透液性差,休风时炉料压实,炉内易形成死焦堆,造成复风后料柱透气性差,风压高,不易接受风量,影响恢复,所以复风后要严密关注风压及透气性指数,严防发生管道、崩料和悬料,从引发炉凉。2、无计划休风复风后当务之急是想尽一切办法提高炉缸热量。休风前所上的休风料还在炉身上部,只有靠煤量和风温来提高炉缸热量。复风后起作用的是重负荷,会引起送风后炉温的下降,对前三炉铁水温度、Si的影响最大,所以此时应