高炉炼铁相关知识问答(二)

时间:2017-07-18 08:24 来源:未知 作者:admin 点击:次

1、什么叫矿石和焦炭的熔剂系数?如何利用熔剂系数计算石灰石配加量?

答:矿石或焦炭在满足自身造渣的条件下,所剩余或需要补加的石灰石量叫做该矿石或焦炭的熔剂系数。

当计算结果得正值时,表示需要补加石灰石;得负数值,表示剩余石灰石要减去。在

矿石和焦炭成分相对稳定的情况下,用已算出的各种矿石或焦炭的熔剂系数进行变料计

算是非常方便的。

2、什么叫矿石的热量换算系数?如何利用热量换算系数进行变料计算?

 

答:不同品种的矿石,在冶炼过程中消耗的热量是不相同的。生产中以一种常用矿石的热消耗量为基础,其他矿石的热消耗量与常用矿石热消耗量的比值,叫做热量换算系数(也叫替换系数)。

所消耗的热量,矿石变换以后,只需增减石灰石,不必另外调整负荷。各种矿石的热量消

耗量,可以根据生铁和矿石的化学成分计算出来(计算方法见下题)。已知各种矿石的热量换算系数后,进行变料计算就非常方便了。

3、矿石品位变化时如何变料?

答:矿石品位波动1%,影响燃料比2%左右,因此可按下式计算调整后的焦炭批重(矿石批重不变):

调整后的焦炭批重/WTFe=原焦炭批重/ WTfe(1±WTfe*2)

4、怎样进行开炉前的试风?

答:开炉前试风,主要是检查送风系统的管道及阀门是否严密,各阀门操作是否灵活可靠等。

试风的步骤是,先试冷风及热风管道,然后再试热风炉炉体及各种阀门。试风前应先将高炉各风口的吹管卸下,用铁板将各风口弯头封死,然后打开各风口的窥孔。试冷风及热风管道时,将各热风炉的热风阀及冷风阀关严,打开混风阀,通过风机控制一定的送风压力(一般为高炉工作压力的60~100%),然后检查管道,发现漏风处要做好标记,以便试风后进行修补。管道试风完毕后,将热风炉的废风阀打开,如发现有风,则说明冷风阀或热风阀可能漏风,需进入热风炉内检查漏风情况。最后试烟道阀,将热风炉灌满风,关冷风阀及热风阀,10min后,根据风压下降情况检查烟道阀是否漏风。同时可进行热风炉炉体的漏风检查。

5、怎样进行开炉前的试水?

答:高炉冷却水总管和冷却器在安装前已进行过试压。开炉前的试水主要是检查以下几项内容:

1)全部冷却设备正常通水后是否仍能保持规定的水压。

2)炉身上部的冷却器或喷水管出水是否正常。

3)排水系统是否正常畅通。

4)水管连接处有无漏水现象。

试水方法是先将各冷却器阀门关死,将水引至各个多足水管里,并打开多足水管下面的卸水阀门,先将管道内杂物冲洗干净,然后关上卸水阀门。从炉缸开始,逐个打开冷却器阀门,将水引入各个冷却器,直至最上层冷却器为止。逐层试验,逐层检查。全部通水后再检查供水能力与总排水是否畅通。

6、怎样进行开炉前的试汽?

答:高炉使用蒸汽的地方不多,主要是煤气管道系统与保温系统。试汽时,事先应将泛汽管打开,然后再将蒸汽引入高炉汽包,以便将凝结水排除。再逐个打开通往煤气管道的蒸汽阀门,并打开相应的放散阀,检查蒸汽是否畅通,阀门是否灵活、严密。

7、怎样进行开炉前的试车?

答:试车的范围较广,凡是运转设备都需进行试车。试车可分为单体试车、小连锁试车和系统连锁试车;又分为试空车(不带负荷)和试重车(带负荷)。顺序是由单体到系统连锁,由试空车到试重车,只有试重车正常后才可开炉生产。

8、怎样进行开炉前的设备检查?

答:除上述的试风、试水、试汽、试车外,还要进行建筑与结构的检查。如检查高炉中心线与装料设备的中心线是否垂直重合;各风口的中心线是否在同一水平面上与炉缸中心是否交于一点;炉顶装料设备安装是否水平等。它们的误差值都必须在允许误差范围内,这是高炉设备安装必须达到的要求,否则会给高炉造成先天缺陷,严重影响生产技术经济指标与寿命。此外,在开炉前应指定专人对各种设备进行全面检查,包括计器信号是否正常,炉体各孔洞是否堵好焊好;各处照明是否符合要求;各阀门是否做好开关记号并做到该关的关上,该开的开着;料尺是否对好零点等。只有一切正常后才能点火开炉。

 

9、怎样进行高炉烘炉?

答:烘炉的目的是缓慢排除砖衬中的水分。重点是炉缸炉底,否则开炉后放出大量蒸汽,不仅会吸收炉缸热量,降低渣铁温度,使开炉操作困难,而且水分快速蒸发,大量蒸汽从砖缝中跑出,可能使砖衬开裂和炉体膨胀而受到破坏,影响高炉使用寿命。

 

烘炉一般用热风,但也有用木柴、煤气和煤燃烧烘炉的。热风烘炉最方便,它不用清灰,烘炉温度上升均匀,容易掌握。不过它要在热风炉提前竣工的条件下才有可能,应千方百计创造条件用热风烘炉。

 

用热风烘炉的准备工作包括:首先安装风口、铁口的烘炉导管,将部分热风导向炉底

 

中心。风口导管应伸到炉缸半径2/3处,距炉底1m左右,一般有1/3~2/3的风口装上导管就够了。铁口导管伸到炉底中心,伸入炉缸内的部分钻些小孔,上面加防护罩,防止装料时堵塞。其次是安装炉缸、炉底表面测温计。使用炭捣或炭砖砌筑的炉底、炉缸,应在

 

面砌好黏土砖保护层,防止烘炉过程中炭砖被氧化。

 

用热风烘炉一般有两个温度相对稳定区,一是300左右稳定2~3个班;二是500左右稳定到烘炉结束开始降温为止。烘炉终了时间应根据炉顶废气湿度判断,当废气湿度等于大气湿度后,稳定两个班以上,即可开始凉炉。一般烘炉时间为5~7d

 

烘炉风量(单位为m3/min)开始稍大一些,一般相当于高炉容积,小高炉可以大于此数,大高炉相当于高炉容积的80%左右。随着水分蒸发,顶温升高,风量要相应减少。料钟式高炉顶温不得超过400,无料钟高炉不得超过300,密封室温度要保持在50以下。

 

烘炉时应注意:

1)铁口两侧排气孔和炉墙所有灌浆孔在烘炉时都应打开以便及时排出水汽,烘炉完后再封上;

2)烘炉期间炉体冷却系统要少量通水(约为正常时的1/2左右);

3)烘炉中,托圈与支柱间、炉顶平台与支柱间的螺丝应处于松弛状态以防胀断,要设膨胀标志,检测烘炉过程中各部位的膨胀情况(包括内衬和炉壳);

4)炉顶两侧放散阀保持一开一关,轮流工作,每班倒换两次,倒换时先开后关;

5)烘炉结束前要进行一次休风,检查炉内有无漏水和着火现象;

6)烘炉期间除尘器和煤气系统内禁止有人工作。

10、怎样选择开炉焦比?

答:开炉时由于炉衬、料柱的温度都很低,矿石未经预热和还原直接到达炉缸,直接还原增多,渣量大,需要消耗的热量也多,所以开炉焦比要比正常焦比高几倍。具体数值应根据高炉容积大小、原燃料条件、风温高低、设备状况及技术操作水平等因素进行选择。

 

一般情况是:100m3以下大于4100~500 m33~4500~1000 m32.5~3.51000 m3以上为2.5~3.5。在开炉焦比和后续料负荷的选择上,首钢的经验是:不过分追求过低的全炉焦比,以

 

保证开炉顺利,而开炉后,后续料负荷及时加重且幅度大一些,以利尽快把炉温降到合适范围

11开炉料的炉缸填充有几种方法?各有什么优缺点?

 

答:开炉料的炉缸填充分为木料填充和焦炭填充两类。木料填充有架枕木和填柴两种,焦炭填充时也有用部分木柴(1/2 1/3)填在底部上面再填焦炭的。

 

架枕木法是用枕木填充炉缸,每根枕木间距为100~200mm,层与层之间交错30°以上,炉腹立有保护炉墙的圆木。其优点是有利于炉料松动,点火时可均匀开风口,有利于顺行,到达炉缸的焦炭经过风口区燃烧加热,有利于加热炉缸和开铁口。缺点是装炉费工时,费木柴。

 

填柴法是将枕木改为废枕木或普通木柴,在炉内码放不严格,也取消了保护炉腹砖墙的圆木。它保留了架枕木法的优点,但仍需大量目柴。

 

填焦法是用焦炭填充炉缸。它的优点是节约木柴与装炉时间;由于不需要进入炉内填充木柴,烘炉后凉炉温度也可高些(不进入炉内拆除烘炉导管时)。缺点是从炉顶装入焦炭会产生一些碎焦,使炉缸透气性变差;炉缸加热的时间长,点火时圆周风口开得不均匀(一般先开铁口、渣口上方风口),对顺行与迅速加热炉缸不利。

 

1/21/3填柴法是在炉缸下部填一部分木柴(一般填到渣口附近),上面再用焦炭填

 

充。它只用少量的废木柴,而基本保持了填柴法的优点。

 

目前使用较多的是1/21/3填柴法和填焦法。

12、怎样安排开炉料的装入位置?

答:安排开炉料装入位置的原则是前面轻,后面紧跟,必须有利于加热炉缸。为此首先要确定第一批正常料的位置,一般是在炉腰或炉身下部,小高炉要偏高一些。第一批正常料以下所加净焦和空焦量占全部净焦空焦的比例,随炉缸填充方法不同而不同。用架木法或填柴法填充炉缸时,第一批正常料以下的净焦、空焦量为全部净焦空焦量的65%左右;1/21/3填柴法为75%左右;填焦法则需85%以上。此外石灰石需吸热分解造渣,所以带石灰石的空焦加入位置也不能太低,一般以加在炉腹上部或炉腰下部为宜。使用不同炉缸填充法时其空焦前的净焦量占全部净焦空焦总量的比例应依次分别为50%60%70%以上。在炉缸未充分加热之前,要尽量减少冷渣流入炉缸,以免造成炉缸冻结。

 

正常料应从下而上分段加重负荷,最下层正常料负荷一般为0.5~1.0,各段加负荷的幅度可以大一些,有利于矿石的预热与还原。

13、什么叫带风装料?它有什么特点?

答:在用焦炭填充炉缸、冷矿开炉时,在鼓风状态下进行装料叫带风装料。它的主要特点是:缩短烘炉后的凉炉时间,加快开炉进程;改善料柱透气性,有利于顺行;减轻炉料对炉墙的冲击磨损;蒸发部分焦炭水分,有利于开炉后的高炉操作。从20世纪60~70年代带风装料在小型高炉上使用。湘钢的两座750m3高炉在1975年和1977年都采用带风装料,规定装料前炉内温度和装料时的风温不超过300,风量约为炉容的1.5倍。开炉后炉况顺行,炉缸热状态良好。采用带风装料时风温要严格控制,不允许在装料过程中炉内着火。

 

 

 

14、怎样进行开炉点火操作?

答:点火表示一代高炉生产的开始。点火前应先进行下列操作:

 

1)打开炉顶放散阀;

2)有高压设备的高炉,一、二次均压阀关闭,均匀放散阀打开,无料钟的上、下密封阀关闭,眼睛阀打开;

3)打开除尘器上放散阀,并将煤气切断阀关闭,高压高炉将回炉煤气阀关闭,高压调节阀组各阀打开;

4)关闭热风炉混风阀,热风炉各阀处于休风状态;

5)打开冷风总管上的放风阀;

6)将炉顶、除尘器及煤气管道通入蒸汽;

7)冷却系统正常通水;

8)检查各入孔是否关好,风口吹管是否压紧。

上述操作完成后即可进行点火。点火的方法有热风点火和人工点火两种。热风点火是使用700以上的热风直接向高炉送风。最好使用蓄热较高的靠近高炉的热风炉点火,这样可以得到较高的风温,易将风口前的引火物和焦炭点着。这种点火方法很方便,但是风温不足的高炉不能采用。人工点火是在每个风口前,填装一些木柴刨花、棉丝等引火物,在炉外把铁棍烧红,然后用铁棍伸入风口点燃引火物。不管使用哪种点火方法,为了保证点火顺利,可在风口前喷入少量煤油。

15、怎样使用开炉的风量?

答:开炉风量按高炉容积大小、炉缸填充方法、点火方式、设备可靠程度不同而有所不同。一般开炉使用的风量为高炉容积的0.8~1.2倍(约为正常风量的50%)。高炉容积大,用填焦法填充炉缸,设备可靠程度较低,故障多时应采用偏下限的风量;相反,高炉容积小,用填柴法填充炉缸,设备可靠时可选用偏上限的风量。采用热风点火时,开始送风即可接近开炉风量;而用人工点火时,开始送风一定要小,以免大风将火吹灭,然后再根据风口引火物的燃烧情况逐渐加大送风量直到接近开炉风量。对不清理炉缸的中修开炉,送风量也要小一些(应靠近下限),以减慢炉料的熔化速度,延长加热炉缸的时间。开炉时,要均匀地堵部分风口(一般堵50%的风口),以获得接近于正常生产时的鼓风动能。点火后的加风速度,随设备可靠性与技术操作水平而定。待出第一炉铁后,便可根据各方面的情况决定加风速度。如生铁质量合格,炉温充足,设备正常,加风速度可很快达到高炉容积的1.8倍以上。

16、怎样安排好开炉的炉前工作?

答:开炉的炉前工作主要是喷吹铁口和出渣出铁。

1)喷吹渣铁口:喷吹时间随炉缸填充方法定。用填柴法开炉时到达炉缸的焦炭是红热的,对加热炉缸有利,渣铁口的喷吹时间可以短一些,一般2~3h就可以了。用填焦法开炉时,炉缸焦炭是冷的,应利用喷吹铁口,将高温煤气导向炉缸,促进炉缸的加热,因此喷吹时间应长一些,最好喷到铁口见渣为止。大型中修不清理炉缸的高炉开炉,因炉缸有冷凝的渣铁,也应多喷铁口。

为了便于拔出铁口的喷吹导管,导管可以是两段连接而成的。一段在炉内,一段在炉外,到时拔出炉外部分就可以了。也可使导管不伸出炉外,这样就不用拔了。

2)出渣出铁:开炉后的第一次铁能否顺利流出,是整个开炉工作的重点,因此出铁前应从组织与技术措施上做好铁口难开、流速过小或过大、铁口冻结等方面的充分准备。出第一次铁的时间根据炉缸容铁量而定,一般达到正常许可容铁量的1/2左右就可以出第一次铁,约在20h以上。死铁层越深,出第一次铁的时间越晚。有渣口的高炉应先放上渣。中修开炉,因炉缸冷凝渣铁多,炉缸容铁少,出第一次铁的时间应早一些,一般在点火后16h左右出铁,而且往往先不放上渣,待铁口正常出三次铁后再放上渣。

17、开炉后回收煤气引气的条件是什么?

答:开炉时,煤气中COH2含量很高,易发生爆炸,加上送风初期风量较小,炉料不能正常下降,常发生悬料、崩料现象,因此开炉初期的煤气一般都放散掉,而不进行回收利用。回收利用煤气引气的条件是:炉料顺利下降,基本消除悬料与崩料现象;风量稳定在较高水平,炉顶煤气压力在3kPa以上。

18、决定高炉大、中修停炉的条件是什么?

答:我国高炉停炉有大修停炉与大型中修停炉两种。它们的条件是:

 

1)大修停炉以炉缸、炉底受侵蚀的程度为依据,当侵蚀严重,威胁到安全生产或需要减产维持时应停炉大修。此种停炉需放出炉底炉缸的残铁。

 

2)大型中修停炉主要是依据风口带以上的炉体和冷却水箱受到破损的程度而定,当炉体和水箱破损在40%以上,严重影响高炉技术经济指标,造成消耗高、休风率增加、炉况顺行程度变差时则应停炉中修。此种停炉不放炉底炉缸残铁。

19、对停炉工作有哪些要求?

答:(1)要保证人身设备安全。在停炉过程中,一般不再加入矿石,煤气中CO含量较高,炉顶温度也逐渐升高,喷水产生大量蒸汽,一部分蒸汽分解,煤气中含H2也增加,气体量大,爆炸着火的危险性增多。因此,停炉时一定要把安全放在第一位。

 

2)要尽量缩短停炉过程,减少经济损失。

 

3)尽量减少炉内残留的炉料和渣铁,为修理工序创造有利条件。

20、停炉前有哪些准备工作?

答:为了安全顺利地停炉,在停炉前必须做好以下准备工作:

 

1)冶炼操作方面的准备,目的在于减少炉缸堆积物与炉墙黏结物,为扒料和放残铁创造条件。具体工作包括:

 

1)提前停止喷吹燃料,改为全焦冶炼。停炉前如炉况顺行,炉型较完整,没有结厚现象,可提前1~2个班改全焦冶炼;若炉况不顺,炉墙有黏结物,应适当早一些改全焦冶炼,并在停风前适当疏导边缘煤气流的装料制度,以清理炉墙。

 

2)炉缸有堆积现象时,在停炉前几天应降低炉渣碱度,加入少量锰矿或萤石,改善渣铁流动性,清洗炉缸。如采用含钛炉料护炉时,应适时停加含钛炉料。

 

3)在停炉降料面之前要有一次休风小修,完成炉顶喷水设备安装、焊补炉壳、软尺安装等工作。

 

2)设备与工具的准备。

 

1)安装炉顶喷水设备和调节装置,连接高压水泵,把高压水引向炉顶平台,并插入炉喉喷水管;某些高炉还要求安装临时测料面的软长探尺,为停炉降料面作准备。

 

2)准备好扒除炉内残留炉料、砖衬的工具,包括一定数量的钎子、铁锤、耙于、钩子、铁锹、风镐、胶管及劳动安全防护用品等。

 

3)作好炉缸放残铁的准备工作。首先改善环境,清除障碍,保持放残铁附近炉基表面及残铁沟下铁道的干燥;其次,通过计算确定放残铁口位置,估算残铁量,准备足够数量的残铁罐,并制作残铁罐间过渡槽及放残铁沟;第三,安装好烤残铁沟用的焦炉煤气管,准备好烧残铁口的氧气及工具材料,搭好放残铁的操作平台。

 

3)组织准备:包括成立指挥机构,人员安排,制定停炉计划、运行图表等,要求责任明确,负责到底。

21、有哪几种停炉方法?

答:主要有两种停炉方法:

 

1)填充停炉法。用焦丁代替正常炉料从炉顶加入,适当喷水控制炉顶温度,待焦丁下降到风口区时停炉。这种方法比较安全,但需大量焦丁,停炉扒料工作量大,造成时间、人力、物力方面的很大浪费。

 

2)降料面停炉法。也叫空料线法,停炉开始停止装料,使料面降低,用炉顶喷水控制炉顶温度,钟式炉顶不超过400~450,个别点不高于500;无钟炉顶不超过250~300,个别点不高于350。当料面降至风口区时,停止送风。此法的优点是停炉后炉内清除量少,停炉进程快,为大中修争取了时间;缺点是炉墙容易塌落,需要特别注意煤气安全。

 

停炉方法的选择主要取决于炉体状况、炉墙砖衬和冷却器损坏程度。一般小高炉炉墙结构简单,到大修时砖衬侵蚀严重,甚至炉壳变形,就应采用填充停炉法;炉壳完整、炉墙结构强度较好的中小型高炉和大型高炉一般都采用降料面停炉法。如大中型高炉炉壳损坏严重,或想保留炉体砖衬,也可采用填充停炉法。