阳春新钢铁有限责任公司 广东阳春 529600
摘要:在现代化发展不断加快的过程中,高炉炼铁是工业生产中的重要部分,对于我国诸多行业的建设发展都有着很大的帮助,在此过程中,高炉炉役的长寿技术始终是高炉炼铁的关键技术之一。当前我国国内的大部分高炉炉役周期普遍在10年以下,尤其是小型的高炉长寿工作上显得十分不足。为了提高高炉炉役的使用寿命,需要从多方面进行管理维护。对于高炉炉体的炉喉、炉身、炉腹等多个部分都要进行关键设备的定期更新维护,此外还需要对高炉炉役的前中后期铁口维护操作进行研究,本文中重点针对高炉炉役的后期铁口维护操作进行深入的介绍分析,由此来延长高炉的使用寿命。
关键词:高炉炉役、后期铁口、维护操作、研究分析
一、高炉炉役不同时期的铁口工况简要介绍
1.1高炉炉役初期的铁口工况简要介绍
阳春新钢铁两高炉分别为2009年和2010年投产,高炉正常生产中,其基本数据如下:每昼夜从铁口定期排放的铁水约为4200t左右,排出的炉渣则约为1500t,无渣口,同时铁口比有渣口的高炉所排的渣要多,一般要多出200t以上每天,这就导致铁水和酸性炉渣对于铁口区域的冲刷及侵蚀要比有渣口高炉的铁口更为严重,因而也更容易因铁口区域渣铁环流造成其区域碳砖侵蚀过快。
1.2高炉炉役中后期的铁口工况简要介绍
高炉正常生产过程中,随着高炉的不断强化冶炼,其送风压力以及炉顶压力都在不断提高,而炉缸内的其他部位的铁水以及炉渣就会以环流方式流向出铁口。在风口循环区的作用下,受铁口眼大小的限制以及铁口孔道不规则的影响,都会导致高速流动的铁渣剧烈的冲刷铁口孔道,这就可能破坏铁口的泥包及孔道周边的炉缸碳砖。此外,在出铁时,液态的渣铁温度极高,能将铁口孔道和铁口泥包加热到1500摄氏度以上的高温,在这样的高温状态下,铁口孔道表面温度与深度存在着较大的温差,这主要是由于材料的传热性不均匀所导致的,最终所导致的结果便是产生了温差应力。高炉内的泥包以及孔道很可能会由于产生的温差应力而出现变形、剥落的现象,从而在一定程度上破坏泥包以及孔道的整体结构强度。不仅如此,炉渣内还会发生一系列的化学反应,如炉渣内所还有的氧化钙以及氧化镁成分会与炮泥中所含有的氧化铝、二氧化硅等在高温条件下发生反应,高熔点化合物最终反应生成了低熔点化合物,对于铁口孔道以、泥包及铁口周边碳砖会产生侵蚀作用。这些化学反应的发生都与炮泥以及炉渣的化学成分以及温度密切相关。随着铁口工作时间的延长,其中的碳砖会被铁渣冲刷以及侵蚀的越来越严重,铁口区域也成为了高炉炉体受到破坏最大的部位,由此可见,高炉炉役铁口在进行维护的过程中要重点关注铁口维护工作,铁口维护不到位很可能会导致铁口工作出现巨大的问题,严重的会造成严重的炉缸烧穿恶性重大事故。
二、炉役后期铁口操作及维护工作的研究分析
2.1提高炉前铁口维护水平,规范操作要求;统一炉前四班操作,维护好铁口泥套,对炉前四班进行指标竞赛,每月对炉前四班进行排名,每季度进行一次班组长末位淘汰一名,实行优胜劣汰。
2.2稳定打泥量,提高炮泥质量,维护好铁口区域泥包及铁口孔道,适当提高铁口维护深度;
高炉炉役后期工作中,铁口维护工作十分重要,而铁口维护的好坏很大程度上取决于铁口深度的合格率,阳春新钢铁的铁口深度合格率要求:由开炉初期(2009年)的2.9米及以上控制,到2013年的3.0米及以上控制,2016年的3.1米以上控制,2019年以后按3.2-3.4米控制;其中打泥数量的要求:由180㎏慢慢增加至目前的300㎏左右,打泥数量的适当增加是铁口长周期稳定的保障,另外,打泥量必须适当,如果打泥量过多也会带来一系列的问题,如铁口容易过深,铁口孔道比较疏松,铁口泥包容易出现渗漏现象,这对于铁口的维护操作也是极为不利的,打泥量过少铁口容易过浅,合适的打泥量能够最大限度地提高铁口渣铁排放效率,提高铁口深度合格率,通过长时间摸索,目前阳春新钢铁两座高炉打泥量按300±20㎏控制。
在炮泥的质量方面也是有着较为严格的要求,具有较好的可塑性、较高的耐火度以及良好的抗渣性等;炮泥制作时结合剂加入量是随着气温变化而改变,把炮泥使用的打泥压力严格控制在合理范围内,是铁口长周期稳定的关键措施,目前阳春新钢铁两座高炉打泥压力控制在18-20Mkp;另外,必须配备一部分异常情况时使用炮泥,如:单铁口泥、铁口修复泥、高钛护炉炮泥;日常生产时出现异常情况必须及时治理,确保每月铁口合格率达98%以上;
其中炮泥质量也是保持铁口深度正常的基础,1号高炉的铁口工况,使用不同的无水炮泥主要是通过长期的实践探索所得出来的,炮泥在质量方面的要求主要是具有较好的可塑性、较高的耐火度以及良好的抗渣性等。总的来说,炮泥质量以及打泥量都要合适,在此过程中稳定打泥量以及泡你质量对于铁口的维护都是有着十分重要的影响。
2.3准时出净渣铁,最大限度地提高渣铁的放进率
高炉炉役后期需要加大入炉钛负荷,主要是为了增加碳化钛、氮化钛在炉缸内的沉积效应,氮化钛以及碳化钛沉积在高炉炉底很大程度上能够对高炉进行强化,由此来保护高炉不被损坏。同时由于高温下渣铁具有加强的流动性,这就导致渣铁的分离较为困难,从而影响到了出渣、出铁的过程中,同时由于渣铁还以与黏附在铁钩内,这些因素都导致渣铁的处理变得十分困难。对于这些方面的问题首先需要做的是保持合理的炉渣监督,同时还需要提高准时出铁率以及放进率,由此能够确保炉缸内部的安全情况下的存铁量。一旦渣铁放不完全,就就会导致液态的渣铁使炮泥无法正常形成泥包保持铁口的深度,因而渣铁的放出进一步受到影响,对于铁口的维护有着恶劣的影响。
2.4及时的处理铁口方向冷却设备漏水情况
高炉炉役后期铁口区域如果有小套或是出现了上部冷却壁损坏的现象,就会导致铁口处的包泥产生快速的变冷或是快速变热的现象,这种急冷急热的情况主要是由于大量的冷却水渗漏所导致的结果。该种情况的出现往往会导致泥包更快的剥落,泥包受到了渣铁的冲刷以及侵蚀作用,其剥落速度加快的同时也会影响到新的泥包的产生,因而对于铁口的维护也有着消极的影响。在进行铁口的检修过程中,一旦出现了铁口方向冷却设备漏水的情况要及时的处理或是更换,由此来最大限度的降低高炉炉役铁口的受损程度。
三、防止高炉炉役铁口周围的炉缸冷却壁烧穿措施分析
对于铁口周围的炉缸冷却壁维护而言,最为重要的便是要防止冷却壁烧穿现象的出现。在高炉炉役后期的维护过程中,首先要防止铁口长期过浅。由于铁口区域内没有固定泥包的保护导致砖衬会直接性的与铁水相接触,因而长期以来便会被侵蚀的越来越薄,一旦其厚度低于规定标准值过多时,就可能会烧坏冷却壁。因而要求在实际生产的过程中必须严格的按照标准操作规范对铁口进行维护,坚决杜绝连续过浅现象的发生。此外,为了防止高炉炉役铁口周围炉缸冷却壁烧穿,还需要防止铁口孔道长期偏斜现象的发生。在生产建设的过程中,要保证铁口中心线与设计的铁口中心线保持一致,如果生产中偏差过大,很可能会使铁口孔道和铁口两边的炉缸冷却壁间隙过小,由此便容易导致炉缸冷却壁相关事故的发生。3号高炉再投入生产的过程中每周都会安排专人对铁口中心线进行细致的检测分析,由此最大限度地防止铁口孔道偏斜问题的出现。总的来说,对于高炉炉役周围的炉缸冷却壁烧穿问题的防止需要做的有很多,维护过程中更是要极为细致,同时还要遵守相关的维护指标,依据维护指标定期进行高炉炉役铁口的维护,由此来最大限度的降低高炉炉役铁口故障的发生。
四、结束语
本文中主要介绍了高炉炉役后期铁口的维护操作,我国目前高炉炉役寿命普遍比较低,同时也容易出现各种各样的事故,而高炉炉役的正常使用生产对于我国炼铁业的发展也有着十分重要的影响。因而对于高炉炉役后期铁口维护操作有着现实性意义,上述对此提出了一系列的维护措施,由此来为高炉炉役的正常生产使用过程提供相关的参考。
参考文献:
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