歐冶爐豎爐懸料原因分析及其處理

張福平

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司）

歐冶爐豎爐懸料原因分析及其處理

張福平

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司）

通過爐歐冶爐況生產(chǎn)實踐，從豎爐工藝參數(shù)的表征現(xiàn)象等入手，對這二次豎爐懸料進(jìn)行分析。針對豎爐懸料后對氣化爐爐況及整個系統(tǒng)的影響，提出在以后生產(chǎn)操作中預(yù)防懸料及發(fā)生懸料后應(yīng)采取的措施。

OY爐；豎爐；懸料

1 前言

歐冶爐自生產(chǎn)以來，出現(xiàn)過幾次懸料，處理懸料的方法各不相同。通過對開爐后一段生產(chǎn)周期內(nèi)爐況及各項參數(shù)的跟蹤，對兩次典型的豎爐懸料的原因及其影響進(jìn)行分析，為今后生產(chǎn)提供參考。

2 懸料特征

豎爐懸料是豎爐內(nèi)爐料透氣性與還原煤氣流運(yùn)動極不適應(yīng)、局部爐料停止下降的失?，F(xiàn)象。即當(dāng)豎爐透氣性變差，煤氣流阻力增大，煤氣流在懸料發(fā)生處受物料阻力的壓損變大，產(chǎn)生的靜壓差勢能超過物料自身重力，從而將物料托住就會發(fā)生懸料現(xiàn)象。原則上豎爐停止上料超過20min，則意味著豎爐停止下料發(fā)生懸料現(xiàn)象。

2.1 上部懸料特征

結(jié)合圖1～圖6分析∶DRI螺旋壓力在18∶50下降，除3#螺旋壓力先上升，后下降，螺旋轉(zhuǎn)速未變化。豎爐壓差在18∶50開始上升，圍管壓差也開始上升。工廠壓力在18∶50有波動，頂煤氣量和還原煤氣溫度都沒有變化。18∶50雷達(dá)料位料位開始上升，機(jī)械探尺下降慢。綜合得出為豎爐圍管上部懸料。上部懸料的表征現(xiàn)象見圖1～圖6。

圖1 螺旋壓力、轉(zhuǎn)速

圖2 豎爐壓差、圍管壓差

圖3 工廠壓力、頂煤氣流量、還原煤氣溫度

圖4 豎爐雷達(dá)探尺、機(jī)械探尺

圖5 頂煤氣成分

圖6 頂煤氣流量、頂煤氣溫度、工廠壓力

（1）螺旋壓力波動有上升有下降，時間過程全部下降；（2）圍管壓差升高；（3）豎爐壓差升高；（4）豎爐料位上升，探尺料位上升，豎爐停止上料；（5）頂煤氣成分，CO含量上升，CO2含量下降，幅度??；（6）頂煤氣上溫度呈上升趨勢。

2.2 下部懸料特征

圖7和圖8顯示懸料前螺旋壓力正常，11∶35 3#、7#、8#DRI螺旋壓力開始下降，這種現(xiàn)象可以反應(yīng)出豎爐有懸料現(xiàn)象，而此時還原煤氣溫度并不高，頂煤氣溫度只有45℃，工廠送風(fēng)4個小時，爐料溫度也不高，可排除爐料溫度高造成爐料粘接造成懸料的原理，而豎爐壓差和圍管壓差在11∶35時螺旋壓力下降開始下降，在加壓機(jī)跳機(jī)后，圍管壓差和豎爐壓差都下降到最低值。懸料前頂煤氣流量基本穩(wěn)定，螺旋壓力下降后，12∶00開始減頂煤氣流量，12∶10頂煤氣流量有原來的60000m3/h減至8000m3/h，當(dāng)頂煤氣流量降低時，前期豎爐壓差和圍管壓差保持平緩下降，后期上升。加壓機(jī)跳機(jī)后頂煤氣溫度由原來的45℃迅速上升到110℃，豎爐不能正常加料，熱的煤氣從豎爐邊緣上竄，使頂溫迅速上升，對爐頂設(shè)備有一定的影響，進(jìn)行減頂煤氣流量操作，頂煤氣溫度迅速下降，因此懸料為下部懸料。下部懸料的特征見圖7～圖9。

圖7 螺旋壓力與還原煤氣溫度

圖8 頂煤氣溫度、流量及還原煤氣溫度

圖9 頂煤氣成分的變化

（1）DRI螺旋壓力下降；（2）頂煤氣溫度迅速上升；（3）頂煤氣CO含量上升，CO2含量下降；（4）豎爐壓差和圍管壓差下降。

3 懸料的原因分析

3.1 上部懸料原因

圖10 工廠壓力、頂煤氣流量、豎爐料位

由圖9反應(yīng)出，16∶50大幅減工廠壓力，而未適當(dāng)?shù)臏p頂煤氣流量，17∶45豎爐料位上升，在18∶10又減一次工廠壓力，未調(diào)整動頂煤氣流量，18∶20豎爐出現(xiàn)一次小懸料，繼續(xù)減工廠壓力，18∶40豎爐崩料，之后料位迅速上升，導(dǎo)致19∶09豎爐懸料。認(rèn)為此次懸料的原因參數(shù)不匹配，在減工廠壓力的同時頂煤氣量未響應(yīng)控制，導(dǎo)致爐料下料不穩(wěn)定，未對各項參數(shù)跟蹤，最終出現(xiàn)大的懸料，屬操作性懸料。

3.2 下部懸料原因

圖11 工廠壓力頂、頂煤氣煤氣流量

從圖11可以看出8∶15工廠開始升壓，12∶00迅速減工廠壓力，迅速減頂煤氣流量，而歐冶爐送風(fēng)時間不長，豎爐下部爐料因休風(fēng)時間長，出現(xiàn)架橋現(xiàn)象架橋現(xiàn)象，造成豎爐下部懸料。

4 懸料的處理方法

4.1 上部懸料處理方法

短時間懸料∶快速減頂煤氣流量，適當(dāng)減工廠壓力，相應(yīng)調(diào)整螺旋轉(zhuǎn)速。

長時間懸料快速減頂煤氣流量，適當(dāng)減工廠壓力，相應(yīng)調(diào)整螺旋轉(zhuǎn)速，并減風(fēng)口氧量，煤氣監(jiān)測好冷填入口煤氣溫度及冷填液位。

4.2 下部懸料處理方法

快速減頂煤氣流量，甚至關(guān)閉頂煤氣翻板，并減工廠壓力，直至料下。在減工廠壓力的同時，指令煤氣跟蹤好加壓機(jī)工作參數(shù)。觀察DRI螺旋壓力情況適當(dāng)減螺旋轉(zhuǎn)速。待料下后，逐步恢復(fù)各項參數(shù)，DRI螺旋轉(zhuǎn)速比懸料前轉(zhuǎn)速略低。

5 結(jié)語

豎爐懸料對豎爐及整個系統(tǒng)的影響都是很惡劣的，所以在以后的生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量避免發(fā)生豎爐懸料的情況。為避免豎爐發(fā)生懸料，在生產(chǎn)過程中應(yīng)注意如下操作。

（1）在平時的操作中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行豎爐壓差管理，一旦壓差升高或者豎爐出現(xiàn)大的崩滑料應(yīng)快速采取措施(減塊礦比例、變礦布料檔位、增加豎爐焦炭體積比、減頂煤氣、降熔煉率等)，防止豎爐爐況惡化而出現(xiàn)懸料事故。

（2）在豎爐發(fā)生懸料的時候，采用坐料來解決懸料的這種方法一定要謹(jǐn)慎，更不能在短時間內(nèi)連續(xù)坐料。如果豎爐發(fā)生懸料，可以緩慢減頂煤氣,直到豎爐下料。如果實在不行，可考慮采取坐料措施。如果發(fā)生惡性懸料，則應(yīng)考慮采取豎爐降料線的方法。

[1]楊成波.關(guān)于寶鋼羅涇2號COREX豎爐懸料的思考.2014年全國煉鐵學(xué)術(shù)年會.

圖4 氧氣風(fēng)口壓力

由圖4可以看出，前一個箭頭是配加壓縮空氣前氧氣風(fēng)口壓力，后一個箭頭是配加壓縮空氣后的氧氣風(fēng)口壓力。在7月31日風(fēng)口添加壓縮空氣后，氧氣風(fēng)口壓力有所升高，因為壓縮空氣每帶入一份氧氣就會帶入四份氮?dú)?，使得風(fēng)口帶入氣量增大，導(dǎo)致氧氣風(fēng)口壓力有所上升。

7 結(jié)束語

通過分析配加壓縮空氣對風(fēng)口的其他參數(shù)的影響，認(rèn)為∶（1）配加壓縮空氣減少了氧氣的消耗及歐冶爐氮?dú)獾南牧浚?jié)約能源，降低了生產(chǎn)成本。（2）配加適量的壓縮空氣使得氧氣風(fēng)口壓力有所升高，但變化不大。對于風(fēng)口鼓風(fēng)動能、風(fēng)速和理論燃燒溫度的影響不是很大。（3）壓縮空氣的使用量要適當(dāng)，使用量要參考氧氣風(fēng)口壓力、風(fēng)口氮?dú)獗壤葦?shù)據(jù)。避免送風(fēng)制度發(fā)生大幅變化，誘發(fā)其它事故。

Analysis of the Reasons for Hanging in the Shaft Furnace of OY Furnace&Its Solutions

ZHANG Fu-ping
（Ironmaking Branch,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group）

Based on the production practice of OY furnace,starting from the characteristics of the shaft furnace process parameters,twice hanging in the shaft furnace is analyzed.With regard to the impact on gasification furnace conditions and the entire system,measures that should be adopted to avoid hanging as well as be applied after this are proposed.

OY furnace；shaft furnace；hanging

TF557

B

1672—4224（2015）04—0023—03

聯(lián)系人：張福平，男，29歲，助理工程師，烏魯木齊（830022）寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司第一煉鐵分廠

E-Mail：278585750@qq.com