高爐煉鐵設(shè)備的操作與維護(hù)

李信德

摘要：文章以高爐煉鐵設(shè)備為研究對象，分別從操作以及維護(hù)這兩個方面入手，針對高爐煉鐵設(shè)備實踐運行中需要重點關(guān)注的問題進(jìn)行了詳細(xì)分析與闡述，并據(jù)此論證了操作與維護(hù)工作的有效性在進(jìn)一步提高高爐煉鐵設(shè)備綜合運行質(zhì)量以及運行水平方面所發(fā)揮的重要作用與意義，希望引起特別關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：高爐煉鐵設(shè)備；操作；維護(hù)；問題；分析

1 高爐煉鐵設(shè)備的操作分析

1.1 高爐煉鐵有效容積及料線零點相關(guān)問題分析

爐缸、爐身、爐腰、爐腹以及爐喉是構(gòu)成高爐煉鐵設(shè)備有效容積的最主要要素。通常還可以將爐喉上沿位置定義為料線零點。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，部分高爐煉鐵設(shè)備操作人員采取人為性方式，針對設(shè)備所對應(yīng)的料線零點做出了具體的規(guī)定（通常情況下，爐喉位置上沿區(qū)域下行200mm單位處可定義為高爐煉鐵設(shè)備所對應(yīng)的料線零點）。然而，從高爐煉鐵設(shè)備的實際應(yīng)用角度上來說，在高爐煉鐵設(shè)備爐喉上沿區(qū)域下行位置作為料線零點位置，此種方式將極有可能導(dǎo)致高爐煉鐵設(shè)備所表現(xiàn)出的有效容積呈現(xiàn)出顯著降低趨勢。與此同時，過深的料線還有可能導(dǎo)致設(shè)備運行狀態(tài)下對布料規(guī)律不易摸準(zhǔn)。然而，與此同時，將料線零點確定在爐喉上沿區(qū)域以上位置的方式，不但有可能導(dǎo)致布料規(guī)律不宜摸清，同時還可能因布料過滿因素所導(dǎo)致的布料溜槽及卡阻問題。為針對高爐煉鐵設(shè)備的操作加以合理優(yōu)化與完善，在設(shè)備有效容積以及料線零點的處理過程當(dāng)中，需要保障料線零點能夠正好位于爐喉鋼磚的上沿位置。按照此種方式，一方面可最大限度的確保高爐煉鐵設(shè)備的有效容積得到最為有效與充分的應(yīng)用；另一方面，有助于高爐煉鐵設(shè)備的操作人員逐步摸清布料規(guī)律，從而顯著提高高爐煉鐵設(shè)備的綜合應(yīng)用質(zhì)量與水平。

1.2 高爐煉鐵設(shè)備有效容積與命名有效容積相關(guān)問題分析

何謂高爐煉鐵設(shè)備的設(shè)計有效容積呢？簡單來說，可將其定義為高爐煉鐵設(shè)備設(shè)計狀態(tài)下的實際有效容積，其基本度量單位為m3。而對于命名有效容積而言，主要是高爐煉鐵設(shè)備使用單位有意識的將高爐煉鐵設(shè)備的有效使用容積進(jìn)行合理降低，通過此種方式來合理降低產(chǎn)量任務(wù)的壓力。與此同時，在實際意義上的大容積高爐煉鐵設(shè)備被命名為小容積高爐煉鐵設(shè)備之后，其所表現(xiàn)出的利用系數(shù)會表現(xiàn)在較高水平。然而，不容忽視的一點在于：高爐煉鐵設(shè)備操作員工在判定設(shè)備利用系數(shù)較高的情況下，會誤判設(shè)備已處于較高水平下進(jìn)行強化冶煉操作，不會發(fā)現(xiàn)此種狀態(tài)下的高爐煉鐵設(shè)備實際是處于低水平運行狀態(tài)下。更為關(guān)鍵的一點在于：過低的冶煉強度以及產(chǎn)量水平還導(dǎo)致高爐煉鐵設(shè)備的有效容積無法得到充分利用。

1.3 高爐煉鐵設(shè)備操作過程中有關(guān)高鈦型渣冶煉技術(shù)應(yīng)用問題的分析

在高爐煉鐵設(shè)備的實踐性操作過程當(dāng)中，高鈦型渣冶煉過程當(dāng)中最需要關(guān)注的問題就在于如何通過對冶煉技術(shù)的合理應(yīng)用，有效抑制泡沫渣的產(chǎn)生，同時提高爐渣脫水能力，降低鐵損。具體而言，需要特別重視以下幾個方面的問題：一方面，需要選擇適用于進(jìn)行冶煉操作的高鈦型渣系以及溶化性溫度。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，高鈦型渣表現(xiàn)出了較高的溶化性溫度、同時結(jié)晶性以及短渣性特點同樣突出。相關(guān)實踐研究證實：在氧化鎂以及氧化鋁含量一定的前提條件下，二氧化硅的含量同樣會維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)當(dāng)中。在此作用之下，二氧化鈦含量的增加會導(dǎo)致熔化性溫度有所提升。而從高爐煉鐵設(shè)備的操作角度上來說，為更好與設(shè)備冶煉需求相適應(yīng)，需要在實踐操作過程當(dāng)中，針對二氧化硅/二氧化鈦以及氧化鈣/二氧化硅的比值進(jìn)行合理控制，按照此種方式將爐渣的熔化性溫度控制在低熔區(qū)狀態(tài)下。建議針對二氧化硅/二氧化鈦的比值控制在1.0左右，同時將氧化鈣/二氧化硅的比值控制在1.1左右；另一方面，需要在操作實踐中確保調(diào)劑煤氣流的合理分部，同時實現(xiàn)對爐缸工作狀態(tài)的有效活躍。特別在釩鈦燒結(jié)礦具有較高軟化溫度的特點作用之下，需要最大限度的確保爐腹區(qū)域邊沿位置煤氣流分布的合理性，借助于此種方式不但可以保障軟熔帶根部熔解能力的有效性，同時也能夠防止因肘部區(qū)域結(jié)厚問題而可能導(dǎo)致的高爐煉鐵設(shè)備操作形成異常問題。同時，相關(guān)實踐操作經(jīng)驗證實：邊沿位置的二氧化碳含量應(yīng)當(dāng)較中心區(qū)域的二氧化碳含量高出2%～3%比例，從而確保設(shè)備運行的穩(wěn)定與高效。

2 高爐煉鐵設(shè)備維護(hù)分析

2.1 高爐煉鐵設(shè)備維護(hù)過程當(dāng)中需要特別重視對送風(fēng)制度的合理維護(hù)

一方面，從高爐煉鐵設(shè)備風(fēng)口面積的選擇角度上來說，所選取的風(fēng)口面積應(yīng)當(dāng)保障風(fēng)速以及鼓風(fēng)動能均能夠維持在穩(wěn)定狀態(tài)，以爐缸直徑為11.5m單位、有效容積為2500m3單位的高爐煉鐵設(shè)備而言，最為合理的風(fēng)速應(yīng)當(dāng)控制在平均每秒單位160～250m單位。與此同時，建議將最為合理的鼓風(fēng)動能應(yīng)當(dāng)控制在平均每秒單位70KJ～100KJ單位范圍之內(nèi)；另一方面，在給予高爐煉鐵設(shè)備富氧處理的狀態(tài)下，煉鐵設(shè)備所表現(xiàn)出的冶煉進(jìn)程將呈現(xiàn)出加快趨勢。更為關(guān)鍵的是，通過對高爐煉鐵設(shè)備富氧率的合理提升，能夠有助于設(shè)備內(nèi)部含鈦物料的充分冶煉。與此同時，爐缸內(nèi)部理論燃燒溫度將有所提升，這對于爐缸活躍度調(diào)動而言至關(guān)重要。

2.2 高爐煉鐵設(shè)備維護(hù)過程當(dāng)中需要特別重視對裝料制度的合理維護(hù)

為進(jìn)一步提高高爐煉鐵設(shè)備的運行質(zhì)量，日常維護(hù)過程當(dāng)中需要重點解決礦批大小的問題。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，高爐煉鐵設(shè)備最為合理的礦批計算方式包括兩種類型。應(yīng)當(dāng)視實際情況加以綜合考量與選取。第一種計算方式為公式法：最為合理的礦批應(yīng)當(dāng)保障爐料能夠分布于高爐煉鐵設(shè)備的爐喉位置，將爐喉位置的平均高度控制在600mm單位左右。特別是對于前文中所提到的有效容積為2500m3單位的高爐煉鐵設(shè)備而言，應(yīng)當(dāng)將單位礦批控制在65t單位；第二種計算方式為對應(yīng)法。此種計算方式的核心在于將單位礦批與鼓風(fēng)量數(shù)據(jù)按照1/70比例的方式加以對應(yīng)，從而保障高爐煉鐵設(shè)備能夠始終處于穩(wěn)定運行狀態(tài)當(dāng)中。

3 結(jié)束語

通過本文上述分析發(fā)現(xiàn)：同常規(guī)意義上冶金行業(yè)的操作工序相比，高爐煉鐵工序最為典型的特點在于其在操作實踐方面的不可視性以及不可逆性。從這一角度上來說，任何一個工序及階段處理的不恰當(dāng)，均有可能導(dǎo)致最終成品質(zhì)量顯著降低。因此，從操作、從維護(hù)角度入手，針對高爐煉鐵設(shè)備的實踐運行進(jìn)行合理優(yōu)化與完善，這一點是相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)特別關(guān)注與重視的。總而言之，本文針對有關(guān)高爐煉鐵設(shè)備在操作與維護(hù)工作中所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]矯建國，郭海軍，李金明等.煉鐵動力設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化操作應(yīng)用實踐[C].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報.2005：549-552.

[2]顧祥林，劉振均，吳淑華等.寶鋼1#高爐爐況操作功能綜合開發(fā)及應(yīng)用[J].冶金自動化，2000，24（6）：45-47.

[3]劉祥官，曾九孫，郝志忠等.多模型集成的高爐煉鐵智能控制專家系統(tǒng)[J].浙江大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2007，41（10）：1637-1642.

[4]儲滿生，郭憲臻，沈峰滿等.高爐煉鐵新技術(shù)的數(shù)學(xué)模擬研究[J].東北大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，28（6）：829-833.

[5]王維興.高爐煉鐵與非高爐煉鐵的能耗比較[C].中國金屬學(xué)會201

0年非高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會暨釩鈦磁鐵礦綜合利用技術(shù)研討會論文集.2010：16-18.