如何成长为一名合格的高炉工长2

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1、,如何成为一名合格的高炉工长工长技术讲座（2）,3.高炉冶炼与强化基本规律3.1 高炉基本操作制度 3.2 高炉强化冶炼技术 3.3 钒钛矿高炉冶炼技术,3.1 高炉基本操作制度 1、高炉操作的任务在已有原燃料和设备等物资条件的基础上，灵活应用一切操作手段，调整好炉内煤气流与炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，在保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、还原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁。 2、高炉生产原则高产、稳定、优质、低耗、长寿、 环保,3、高炉操作任务的实现 （1）掌握高炉冶炼的基本规律，选择合理的操作制度。 （2）应用各种手段对炉况的进程进行正确的判断与调节

2、，保持炉况顺行。,4、高炉四大基本操作制度包括：（1）热制度；（2）造渣制度；（3）装料制度；（4）送风制度。选定各种合理操作制度的根据：（1）各种冶炼技术特征、（2）冶炼的生铁品种、（3）原燃料理化性能、（4）高炉炉型及炉顶装料设备结构形式、（5）大气温度和湿度。,3.1.1 装料制度根据不同炉料对煤气流的阻力有差异，利用炉顶装料装置的功能和炉料特性，控制装入炉料粒度及品种在炉喉径向和周向的分布，从而对煤气流分布进行调节，满足高炉冶炼的需求。 炉料分布是高炉重要的操作控制内容之一，利用装料制度的改变来控制炉料分布被称为上部调剂。装料制度包括炉料的装入顺序和装入方法，溜槽倾角、布料圈数、料线和

3、批重等内容。,上部调剂的依据： （1）炉喉处煤气中CO2分布； （2）煤气温度分布；炉料中透气性较好的区域，煤气流速就大，相对应煤气中CO2含量较低，煤气温度较高，反之亦然。 （3）炉顶摄像。,1、料线（1）探尺零位钟式炉顶大钟在开启位置时的下沿 无钟炉顶炉喉钢砖上沿或溜槽垂直下沿探尺零位至料面的垂直距离称为料线,（2）料线高低对布料的影响,在碰撞点以上，料线愈高，炉料堆尖离炉墙愈远，发展边缘气流； 在碰撞点以下炉料先与炉墙碰撞，布料混乱。正常情况下高料线发展边缘气流；低料线压制边缘气流。,对于无料钟炉顶，不需要通过料线来控制气流。生产中应维持合理而相对稳定的料线深度，合理的料线深度应以维持合

4、理的压差和炉顶温度水平为前提。,2、装料顺序定义(钟式炉顶调剂）,炉料中矿石和焦炭装入高炉内的 先后次序称为装料顺序,一般而言先入炉的料首先在炉墙边沿堆积到一定程度后才回滚向中心,装料顺序对布料的影响,正装先装矿石，后装焦炭； 倒装先装焦炭，后装矿石； 同装矿石和焦炭一起装入炉内； 分装矿石和焦炭分别装入炉内。, 中心气流发展 正同装，正分装，倒分装，倒同装边缘气流发展 ,3、炉料批重（1）定义炉料是分批加入高炉的。每批矿石的重量称为矿石批重；每批焦炭的重量称为焦炭批重。,（2）炉料批重对布料的影响,小批重：正同装，压制边缘，疏松中心；倒同装，疏松边缘，压制中心。 增大批重，上述作用将减弱。,

5、对于无钟炉顶，已没有必要通过批重来达到发展边缘气流，或抑制边缘气流的目的。 增大批重有利一面： （1）减少矿焦混合层相对数量，有利于改善料层透气性； （）提高上料能力，减少设备动作频次 增大批重不利一面： （）增大批重时，装料前后煤气流、压差波动大，不利于顺行； （2）增大批重后，焦窗数量减少，厚度增加，不利于气流的均匀分布。,（3）批重的选择:大中型高炉适宜的焦批厚度：0.450.50m，矿批厚度：0.40.45m。影响批重的因素:a. 炉容, 鞍钢经验：b. 原燃料,铁分高，粉末少，炉料透气性好，批重可适当扩大。c. 冶炼强度,冶炼强度高，可扩大批重。d. 喷吹量,当冶炼强度不变，随喷吹量

6、增大，中心气流发展，可适当扩大批重。当喷吹量增加，而中心气流增加不明显，则不能加大批重。,4、矿石粒度对布料的影响(钟式炉顶）大块矿更 加重中心小块矿更加重边缘,5、无料钟布料 （1）炉料运动特征炉料在溜槽中运动除了受质量力作用沿溜槽向下滑动外，还受离心力作用沿溜槽截面做横向运动。这些运动的合成决定了炉料脱离溜槽后的下抛距离和方向。这与钟式炉顶炉料运动不同。 （2）形成料面平台钟式高炉大钟布料靠近炉墙，不易形成一个布料平台，中心漏斗很深，料面不稳定（对料面推移、炉料下降中矿焦混合）。无料钟通过溜槽实现多环布料，易形成料面平台。,（3）粒度沿径向分布趋向均匀无料钟采用多环或螺旋布料时，径向上的粒

7、度偏析比钟式炉顶要小得多。 （4） 矿/焦分布钟式高炉大钟布料时，边缘和中间部位O/C较高，而中心O/C较低。无料钟炉顶料面O/C可根据需要调节，较稳定。 （5）矿石对焦炭的推移作用减小,（6）对料面形状调节,如果形成上图2的料面形状，加上原料粒度偏析，不均匀，则布料时大块料更容易集中在边缘，既使矿角大于焦角，也会保持较强的边缘气流。同样图3易形成中心气流。如出现图2、3这样的料面，在高炉上部原料粒度分布对气流的影响大于矿焦分布对气流的影响。原料条件，粒度较均匀，可增加布料环数，使气流均匀分布；原料差，小粒度偏多或粉未多，则应减少环数，甚至使用单环布料，利用在中心和边缘形成的倾斜料面将大块料布

8、向中心和边缘，发展中心和边缘两道气流，保证高炉顺行。,（6）无料钟布料方式布料方式：1）单环布料、2）多环布料、3）扇型布料、4）定点布料国内部分厂家将炉喉按等面积划分，依炉喉直径大小，分成511等份，炉料按规定的有限位置布料，每一等份内相同圈数的下料量相同，并且当各环布料圈数相同时，增加的料层厚度相同。,首钢2号高炉环位、角度对照,环位和圈数对气流分布的影响从上至下，对气流分布的影响在减小。 a.矿焦环位同时向相反方向变动b.矿或焦环位单独变动c.矿焦环位同时向同一方向变动d.矿焦环位不动时，同时反向变动圈数f.矿焦环位不动时，单独变动矿或焦圈数g.矿焦环位不动时，向同方向变动矿或焦圈数,3

9、.1.2 送风制度 通过风口向炉内鼓风的各种控制参数的总称.包括：风温、风量、含氧量、风压、风口直径、风口长度、风口倾角、喷吹量等参数. 影响炉内原始煤气流的分布.,上部和下部 调节相配合,最佳煤气流动状态,（要求：维持适宜的鼓风动能且相对稳定）,增大鼓风的动能高炉中心气流发展送 风 制 度与装料制度（矿/焦比）相配合控制初始煤气流分布又称之为：下部调剂或下部调节,由上式，风速计算分为标准风速和实际风速，鼓风动能与风量、风温、风口直径等因素有关。在生产中可行的调节手段是风口直径。,送风参数调剂（下部调剂）的评定指标： （1）风速与鼓风动能：,标准风速：,实际风速：,（2）理论燃烧温度理论燃烧温

10、度，是指燃料燃烧及鼓风和炉料带入之热量全部传给燃烧气体产物（设产物与周围环境绝热）时，煤气达到的温度。理论燃烧温度是风口前燃烧带热状态的主要标志。它的高低不仅决定了炉缸的热状态和煤气温度，而且也对炉料传热、还原、造渣、脱硫以及铁水化学成分等产生重大影响 。,炉渣性能包括,炉渣成分、熔化滴落区间、 脱,硫性、排碱性、表面性能等控制造渣过程和终渣性能,3.1.3 造渣制度 控制炉渣各种理化性能的总称熔化温度、熔化性温度、粘度、,1、高炉冶炼对炉渣性能的要求 （1）具有良好的热稳定性和化学稳定性熔化性温度在1350以下，粘度小于0.1Pa.s，粘度转折点不大于1300，可操作的温度范围大于100。充

11、许炉渣成分或温度在一定范围内发生波动（温度波动50，R波动0.1）。 （2）化学反应能力强，有足够的脱硫能力，脱S系数应在25倍以上，在炉温和炉渣碱度正常条件下，应能炼出优质生铁。 （3）对高炉砖衬侵蚀能力较弱。,2、造渣制度调节应注意的问题:（1）造渣制度与生铁含硫量的关系;（2）碱度控制过高，不仅是浪费，面且是导致炉况失常的一个隐患。（3）当矿石含碱金属较高时，需要选用熔化温度较低的酸性炉渣。相反，若炉料含硫较高时，需提高炉渣碱度，以利脱硫。（4）炉渣成份：MgO812%、Al2O31215%，有利于脱S和改善流动性。（5）调整碱度时，注意生铁含Si对碱度的影响，炉缸工作不正常时，可选用R

12、=1.001.10有利于炉况恢复。,3.1.4 热制度各种操作制度的综合结果几乎所有操作参数变化都对热制度产生影响主要通过上部调节焦炭用量控制炉内热状态下部调节送风参数,高炉热制度是指在工艺操作制度上控制高炉内热状态的方法的总称。热状态是用热量是否充沛、炉温是否稳定来衡量，即是否有足够的热量以满足冶炼过程加热炉料和各种物理、化学反应、渣铁的熔化和过热到要求的温度。传统表示热制度的指标有两个：一是铁水温度，另一个是生铁含硅量。一般用生铁含Si、S量和渣铁物理温度来衡量炉缸热状态,也是热制度调节的内容。,1、影响热制度的因素，大体归纳为三类： （1）原燃料性质1）化学成分方面：如矿石的品位、还原性

13、、焦炭的碳、灰分、含硫量、水分等； 2）物理性质方面：如烧结矿的强度、粒度、含粉率； （2）高炉操作1）风温、湿度、风量、富氧率、喷吹燃料等； 2）R波动、装料方法、炉料结构、负荷等；3）操作是否精心等。,（3）设备条件如：冷却设备漏水、布料器工作失常、称量误差、上料设备故障等。上述因素的变化将引起炉内冶炼行程的变化，如煤气流和炉料分布与接触情况，理论燃烧温度、传热速率和热流比（水当量比），间接还原发展程度等。分别导致炉内热交换和炉内的热量消耗的变化，从而对热制度造成影响。,2、热制度的选择热制度是在一定的原料条件下，根据高炉的具体特点及冶炼生铁的品种来确定的，同时考虑以下因素： （1）控制生

14、铁含硫量； （2）控制适宜的炉温，以利于降低焦比; （3）维持炉况顺行以稳定热制度； （4）根据原燃料质量来选择合适的炉缸温度； （5）要结合高炉设备情况来考虑炉缸温度。,3、热制度的调剂对炉温影响轻时采用煤量，风量的增减来微调；而当高炉冶炼中出现下列情况时，则进行焦炭负荷的调剂: （1）炉缸热制度的变化 （2）铁种改变 （3）喷吹量变化 （4）低料线作业 （5）长期休风和慢风作业 （6）下雨时负荷调整 （7）洗炉和护炉的操作 （8）失常炉况恢复,调剂炉温遵循的原则是： （1）固定最高风温水平，调节煤量； （2）炉子热难行时，为稳定顺行，可减煤降风温，转顺后先提风温，接受后增加喷煤； （3）炉

15、凉风温和喷煤已用尽时，要减轻焦炭负荷并适当减风； （4）各调节参数起作用的时间顺序是：风量、风温、湿度、喷煤、焦炭负荷。,3.2 高炉强化冶炼强化冶炼应具备的条件：（1）原料条件要好，（2）合理的炉型，（3）应能具备实现高压、高风温、富氧和喷吹的工艺条件，（4）鼓风机能力足够大，（5）操作上要适应。高炉强化冶炼措施：（1）精 料（2）高 压 操 作（3）高 风 温（4）喷 吹 燃 料（5）综 合 鼓 风,3.2.1 精 料,1.2.3.4.5.6.7.,提高含铁品位增加熟料比改善冶金性能加强原料稳定性含铁炉料整粒改善焦炭质量合理的炉料结构,1、精料是高炉强化冶炼的基础（1）矿石的入炉品位和焦炭

16、灰分及含硫量等，它们决定渣量，渣量是提高喷吹煤粉量的关键，也是煤气顺利穿过滴落带的决定性因素。（2）原料的粒度组成、高温强度和软熔特性是影响料柱透气性和高炉顺行的决定性因素。均匀的粒度组成和较好的高温强度是保证块状带料柱透气性的基本条件，而良好的软熔性能是降低软熔带和滴落带煤气运动阻力的基本条件。,（3）原料的还原性是影响高炉内铁的直接还原度的决定性因素。（4）焦炭的强度特别是高温强度是软熔带焦窗和滴落带焦床透气性、透液性以及炉缸中心气流的决定性因素。,2、高炉对含铁原料的要求高炉的要求,含铁品位高熟料比高化学成分稳定,冷态强度高粒度适宜有害元素含量要少,低温还原 粉化率低,还原膨 胀率低,还原 性好,软化温度高 软化区间窄,熔融滴落温度 高,滴落区间窄,2、含铁原料性能对高炉冶炼的影响,含铁品位的影响,提高入炉原料铁品位 1,高炉焦比 2高炉产量 3,机械强度增加的影响,提高烧结矿转鼓强度 1,高炉产量 1降低烧结矿自然粉化率 1高炉焦比 0.5高炉产量 1,