酒鋼5號高爐懸料的處理與分析

張豐紅（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅　　嘉峪關(guān)　735100）

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酒鋼5號高爐懸料的處理與分析

張豐紅
（甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅嘉峪關(guān)735100）

摘要：對酒鋼5號高爐懸料及非計(jì)劃休風(fēng)的原因及處理進(jìn)行了總結(jié)和分析，認(rèn)為懸料、崩料及堵風(fēng)口是造成爐礦恢復(fù)困難的主要原因。采用集中加凈焦、減輕焦炭負(fù)荷，在爐況恢復(fù)期間嚴(yán)格執(zhí)行《5號高爐爐況恢復(fù)方案》，并相應(yīng)細(xì)化有效的參數(shù)控制措施，使?fàn)t況得到迅速恢復(fù)。

關(guān)鍵詞：酒鋼5號高爐；懸料的原因；分析與處理

0. 前言

高爐生產(chǎn)的特點(diǎn)就是大型化、連續(xù)化、機(jī)械化和自動(dòng)化。高爐生產(chǎn)在整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)線中處于承上啟下的地位，所以要求高爐生產(chǎn)要不間斷地連續(xù)生產(chǎn)，僅在設(shè)備檢修或發(fā)生事故時(shí)才能休風(fēng)停產(chǎn)。這就要求高爐生產(chǎn)中要穩(wěn)定順行，即煤氣正常上升，爐料正常下降，高爐才能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，才能實(shí)現(xiàn)高爐強(qiáng)化的方針：安全、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗和長壽。

高爐生產(chǎn)能否穩(wěn)定順行，受到很多因素的影響。比如原燃料化學(xué)成分和物理性質(zhì)的變化；氣候條件的波動(dòng)；高爐設(shè)備其他及外界因素的影響；高爐操作者的失誤等。高爐操作者的任務(wù)就是隨時(shí)觀察爐況，尋找爐況變化的原因，在諸多原因中找到主要原因，對爐況做出準(zhǔn)確判斷，采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)措施，使高爐生產(chǎn)經(jīng)常處于穩(wěn)定順行之中。

酒鋼5號高爐有效熔劑為450m3， 2012年12月31日爐況出現(xiàn)波動(dòng)，制定了《5號高爐爐況恢復(fù)方案》，在執(zhí)行過程中各項(xiàng)控制參數(shù)落實(shí)不到位，沒有嚴(yán)格執(zhí)行《5號高爐爐況恢復(fù)方案》，導(dǎo)致冶煉過程中高爐溫、高堿度、高鈦，不利于活躍爐缸，致使第15個(gè)風(fēng)口打開后，風(fēng)量回縮，爐內(nèi)滑尺崩料增加爐缸活躍性下降，引起氣流分布紊亂，料尺工作變差出現(xiàn)懸料，造成爐況恢復(fù)出現(xiàn)反復(fù)，高爐非計(jì)劃休風(fēng)39min。通過這次事故使高爐操作者進(jìn)一步了解懸料的原因、懸料的征兆、處理懸料的原則與預(yù)防。

1. 事故經(jīng)過

1.1懸料的經(jīng)過

2013年1月3日夜班0∶33分，爐內(nèi)滑尺4.0m，1∶54趕料線至1.2m，爐內(nèi)風(fēng)量820m3/min，風(fēng)壓由0.195MPa突然冒尖至0.198MPa，減風(fēng)至670m3/min，減風(fēng)風(fēng)壓不下，料尺不動(dòng)，高爐懸料，2∶32～2∶35減風(fēng)坐料；在后續(xù)爐況恢復(fù)過程中，由于坐料，料柱透氣性變差，加風(fēng)困難，風(fēng)量小，動(dòng)能不足，導(dǎo)致爐缸工作變差，爐況恢復(fù)困難，為盡快將爐況恢復(fù)到正常水平，6∶32～7∶11高爐休風(fēng)堵6#、7#、8#風(fēng)口恢復(fù)爐況，造成高爐非計(jì)劃休風(fēng)39min。

1.2事故的原因

（1）爐況恢復(fù)出現(xiàn)反復(fù)的原因：針對2012年12月31日爐況出現(xiàn)波動(dòng)，制定了《5號高爐爐況恢復(fù)方案》，在執(zhí)行過程中各項(xiàng)控制參數(shù)落實(shí)不到位，其中①爐溫規(guī)定0.50%～0.80%，平均［Si］=0.93%，合格率31.2%，未達(dá)到大于75%規(guī)定要求；②堿度控制規(guī)定1.08±0.02倍，平均堿度1.08倍，合格率56.2%，未達(dá)到大于75%規(guī)定要求；③鐵水含鈦控制過高，鐵水平均含［Ti］=0.145%，大于規(guī)定要求；④鼓風(fēng)動(dòng)能不足，實(shí)際鼓風(fēng)動(dòng)能35kj/g，低于規(guī)定要求（42kj/g）。導(dǎo)致冶煉過程中高爐溫、高堿度、高鈦，不利于活躍爐缸，致使第15個(gè)風(fēng)口打開后，風(fēng)量回縮，爐內(nèi)滑尺崩料增加爐缸活躍性下降，引起氣流分布紊亂，料尺工作變差出現(xiàn)懸料，是造成爐況恢復(fù)出現(xiàn)反復(fù)的主要原因。

（2）參數(shù)控制未達(dá)到規(guī)定的主要原因：爐況恢復(fù)過程中，為疏松料柱，穩(wěn)定爐內(nèi)氣流分布，采取集中加凈焦和調(diào)輕負(fù)荷的措施（共集中加焦10t，負(fù)荷由4.46倍調(diào)輕至4.36倍），工長在操作過程中，未能合理控制煤量，導(dǎo)致2日平均爐溫達(dá)到0.93%，最高達(dá)到1.41%。并且在堿度調(diào)整上未考慮爐溫變化對堿度的影響，全天超上限爐渣堿度為8爐次，合格率56.2%。同時(shí)受爐溫超上限的影響，導(dǎo)致生鐵含鈦平均為0.145%，遠(yuǎn)高于0.80%～1.00%的控制范圍規(guī)定。

（3）作業(yè)區(qū)在爐況管理上，未采取有效措施嚴(yán)格落實(shí)爐況恢復(fù)方案中參數(shù)的控制要求，是此次事故的管理原因。

1.3事故的處理

（1）休風(fēng)堵6#、7#、8#風(fēng)口恢復(fù)爐況，在爐況恢復(fù)期間嚴(yán)格執(zhí)行《5號高爐爐況恢復(fù)方案》，并相應(yīng)細(xì)化有效的參數(shù)控制措施，指導(dǎo)工長操作。

（2）將礦批由18t退至17t，將焦炭負(fù)荷由4.36倍調(diào)整為4.06倍，進(jìn)一步穩(wěn)定中心主氣流，疏松料柱，改善爐內(nèi)透氣性，盡快恢復(fù)爐況。

（3）組織值班室工長認(rèn)真學(xué)習(xí)此次事故，并針對此次事故細(xì)化對值班室工長的培訓(xùn)工作，對高爐日常操作中出現(xiàn)的問題及以往出現(xiàn)的事故進(jìn)行認(rèn)真分析學(xué)習(xí)，避免高爐再次出現(xiàn)此類事故。

2. 懸料的原因、征兆、處理原則及方法

2.1常見的原因

（1）原料燃料強(qiáng)度降低，粉末增多，爐料透氣性變差，導(dǎo)致風(fēng)量和風(fēng)壓不對稱，風(fēng)壓升高超過正常風(fēng)壓后處理不及時(shí)，發(fā)生小滑料后造成懸料。

（2）爐溫波動(dòng)幅度較大，使軟熔帶發(fā)生變化，軟熔帶高度增加后爐料的透氣性降低，調(diào)節(jié)不及時(shí)而發(fā)生懸料。

（3）高爐長期體風(fēng)之后由于爐料壓縮和粉化，透氣性不好，送風(fēng)后風(fēng)壓偏高，發(fā)生懸料。

（4）爐缸工作不均勻或氣流分布不合理，容易發(fā)生懸料。例如：邊緣過分發(fā)展，雖然一般風(fēng)壓偏低，但發(fā)生邊沿通道堵塞后風(fēng)壓劇增，處理不及時(shí)就會(huì)懸料。

（5）剖面失常，當(dāng)高爐結(jié)瘤時(shí)容易懸料；即使高爐沒有結(jié)瘤，但爐腹、爐腰結(jié)厚時(shí)（特別是爐溫波動(dòng)大，長期邊緣氣流不足時(shí)極易發(fā)生），也容易發(fā)生懸料。

（6）操作混亂造成煤氣流分布不合理，爐況出現(xiàn)難行，產(chǎn)生“管道”后發(fā)生崩料，崩料后又造成懸料。

2.2高爐懸料的征兆

（1）風(fēng)壓緩慢升高或突然冒尖，風(fēng)量逐漸減少或銳減。（2）爐頂壓力下降，壓差升高，透氣性指數(shù)顯著低于正常水平。（3）爐頂溫度升高，四點(diǎn)溫差縮小。（4）風(fēng)口焦炭呆滯，個(gè)別風(fēng)口出現(xiàn)生降。（5）料尺下降不正常，下下停停，震動(dòng)幾分鐘后又突然塌落，當(dāng)停滯時(shí)間超過10min后就成為懸料。

2.3高爐懸料的預(yù)防

（1）低料線的料下到成渣帶時(shí)，由于透氣性變差，風(fēng)壓不穩(wěn)，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減風(fēng)，以保持風(fēng)量風(fēng)壓對稱，此時(shí)嚴(yán)禁加風(fēng)和大幅度提高風(fēng)溫，爐前要及時(shí)出凈渣鐵。

（2）原燃料質(zhì)量惡化時(shí)，禁止采取強(qiáng)化冶煉的措施。可適當(dāng)采用邊緣和中心同時(shí)發(fā)展的裝料制度。

（3）渣鐵出不凈風(fēng)壓憋高時(shí)，嚴(yán)禁強(qiáng)行增加風(fēng)量。

（4）在風(fēng)壓不穩(wěn)時(shí)不宜提高風(fēng)溫，爐溫低需要提高風(fēng)溫時(shí)，可一次加20℃，待風(fēng)壓穩(wěn)定并和風(fēng)量對稱后再加。

（5）按風(fēng)壓操作，加風(fēng)時(shí)每次不超過10kPa～15kPa，風(fēng)量和風(fēng)壓不對稱時(shí)嚴(yán)禁強(qiáng)行加風(fēng)。

（6）如果爐溫在規(guī)定的下限水平，應(yīng)該采用減風(fēng)的措施來避免懸料，不要大幅度地撤風(fēng)溫；爐溫充沛時(shí)，撤風(fēng)溫的幅度可大一些。當(dāng)風(fēng)溫在1000℃左右時(shí)，可一次降100℃～150℃；風(fēng)溫在1100℃以上時(shí)，可一次降200℃。

（7）高爐的三班操作必須保持統(tǒng)一，堅(jiān)持穩(wěn)定風(fēng)壓、穩(wěn)定壓差、穩(wěn)定料批和穩(wěn)定爐溫的原則，樹立操作好本班，照顧好下班的全局觀念。

2.4高爐懸料的處理原則

高爐正常生產(chǎn)是爐料下降的重力與煤氣上升浮力相適應(yīng)。懸料是打破了上述平衡，處理懸料也要從這兩方面入手。

（1）高爐懸料說明上升煤氣流產(chǎn)生的浮力與爐料有效重量相等。因此，處理懸料要從降低煤氣浮力和增加爐料有效重量同時(shí)入手，要使風(fēng)量與爐料透氣性相適應(yīng)，爐料下降力大于煤氣浮力。

（2）處理懸料要區(qū)別懸料的類型，同時(shí)要查明懸料的原因，根據(jù)不同的類型采取相應(yīng)的處理措施。

（3）處理懸料決策要果斷，方法要妥當(dāng)，時(shí)間要抓緊，千萬別讓一般性懸料發(fā)展成頑固性懸料。

2.5處理懸料的方法

（1）懸料發(fā)生在爐溫合適或向熱時(shí)

①應(yīng)視爐況減風(fēng)溫或加濕分，爭取爐料不坐而下；②爐料仍不下，可采用加風(fēng)頂?shù)霓k法，在采用此法時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)風(fēng)壓逐漸下降而風(fēng)量自動(dòng)增加，爐料剛一動(dòng)時(shí)立即減風(fēng)以防崩下再懸，此法不能連續(xù)使用；③人工坐料，若坐料后，恢復(fù)風(fēng)量再懸時(shí)，應(yīng)把風(fēng)量加到適當(dāng)水平，過一段時(shí)間，料線趕到正常后再坐料，但回風(fēng)的風(fēng)壓應(yīng)較前次稍低些；④坐料后應(yīng)臨時(shí)改變發(fā)展邊緣的裝料制度；⑤爐料下降正常后，應(yīng)先把風(fēng)量恢復(fù)到一定水平，再視爐溫情況恢復(fù)風(fēng)量。

（2）懸料發(fā)生在爐涼時(shí)

①迅速減風(fēng)改常壓，爭取料不坐而下；②爐料仍不下時(shí)，應(yīng)即行坐料，并相應(yīng)減輕負(fù)荷；③爐料下降后，風(fēng)量和風(fēng)溫應(yīng)視爐溫情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，使?fàn)t溫保持一定水平。

（3）惡性懸料

經(jīng)過3次坐料仍未解決的懸料稱惡性懸料。其惡性懸料又分3種類型：爐溫不足的惡性懸料、爐溫充足的惡性懸料和大涼時(shí)的惡性懸料。

（a）爐溫不足時(shí)的惡性懸料處理：

①坐料后視料柱透氣性惡化程度，以較低的風(fēng)壓回風(fēng)；②在恢復(fù)過程中，視風(fēng)壓和風(fēng)量的對稱情況穩(wěn)定加風(fēng)，要按壓差操作，并采用發(fā)展邊緣的裝料制度，同時(shí)相應(yīng)調(diào)節(jié)負(fù)荷。

（b）爐溫充足時(shí)的惡性懸料處理：

①撤足夠的風(fēng)溫；②提高風(fēng)壓、增大風(fēng)量，維持1h，將風(fēng)口前焦炭燒出一個(gè)空間后再坐料，按一般性懸料的回風(fēng)方法處理。

（c）大涼時(shí)的惡性懸料處理：爐溫過低以致風(fēng)口涌渣和自動(dòng)灌渣而又發(fā)生懸料時(shí)：

①先將熱風(fēng)溫度提高到設(shè)備允許的最高水平，同時(shí)全閉濕分；②將風(fēng)口燒亮，待爐頂溫度達(dá)到500℃時(shí)再坐料；③風(fēng)口來渣時(shí)，可將視孔蓋打開放出，同時(shí)準(zhǔn)備好打水管，以防燒壞設(shè)備；④爐料下降后即回風(fēng)到停止灌渣的水平；⑤如預(yù)計(jì)爐況難以恢復(fù)時(shí)，可先加幾批凈焦，并改疏松邊緣的裝料制度；⑥回風(fēng)后視高爐順行情況恢復(fù)風(fēng)量。

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