專利名稱：：一種高爐定量化降料面停爐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高爐煉鐵
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種高爐定量化降料面停爐方法。
背景技術(shù)：
：首鋼1號、3號高爐分別于1994年8月、1993年6月開爐，截止2009年7月，高爐單位容積產(chǎn)鐵量分別達12126噸、12826噸，接近國際先進水平。隨著兩座高爐爐齡的增長，爐體冷卻壁均出現(xiàn)不同程度的損壞，為減緩爐體冷卻壁的損壞，兩座高爐定期進行噴涂造襯，但在降料面停爐工作中存在降料面操作隨意性強、人為性強的特點，導(dǎo)致各次降料面操作出現(xiàn)參數(shù)變化大、爆震頻繁、爐頂放散閥起火、放散煤氣時間長等問題，嚴(yán)重威脅著降料面停爐過程的安全、高效、環(huán)保。隨著對高爐長壽的要求，國內(nèi)進行降料面停爐操作的高爐越來越多，從這部分高爐降料面停爐的過程來看，普遍面臨著同樣的問題，降料面停爐過程的隨意性導(dǎo)致對資源的浪費、對環(huán)境的污染、對設(shè)備的損害，并且嚴(yán)重威脅高爐的安全。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高爐定量化降料面停爐方法，規(guī)范高爐降料面停爐過程的階段及各項參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，為降料面停爐過程的安全、高效、環(huán)保提供保障。1、高爐定量化降料面停爐的操作要點本發(fā)明包括停爐過程兩個階段正常料期、焦炭料期，正常料期又可分為爐內(nèi)存在正常料的前、后兩個時期，焦炭料期又可分為爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐身下部、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腰、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腹及爐缸上部的前、中、后三個時期。定義軟熔帶位置系數(shù)，以此確定爐內(nèi)軟熔帶的平均位置，由此計算爐內(nèi)焦炭總量，軟熔帶位置系數(shù)也同時確定了爐內(nèi)正常料與焦炭料的位置，首鋼高爐軟熔帶位置系數(shù)在0.500.55。(1)正常料期正常料期為爐內(nèi)存在正常料的時期，正常料前期與后期的劃分依據(jù)料柱高度確定，正常料前期對應(yīng)的料柱高度占正常料料柱高度的60%65%。①爐內(nèi)存在正常料的情況下，風(fēng)量按較高水平控制，正常料前期按全風(fēng)量的88%92%控制，正常料后期按全風(fēng)量的78%82%控制。②第一次出鐵安排在耗風(fēng)量達到正常料所需耗風(fēng)量的25%30%時出鐵，控制出鐵量在爐內(nèi)正常料生成鐵水量的40%50%，即使鐵口未噴也堵口。(2)焦炭料期焦炭料期為爐內(nèi)正常料與軟熔帶已經(jīng)消失、只剩焦炭的時期，焦炭料前、中、后期分別為爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐身下部、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腰、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腹及爐缸上部的三個時期。①爐內(nèi)只剩焦炭后，對風(fēng)量水平嚴(yán)格控制，防止出現(xiàn)氣流、管道，焦炭料前期按全風(fēng)量的68%72%控制，焦炭料中期按全風(fēng)量的48%52%控制，焦炭料后期按全風(fēng)量的38%42%控制。②料面位置進入爐腹時必須停氣，停氣前減風(fēng)至0.30Kg/cm20.35Kg/cm2，打開爐頂放散閥，然后再將風(fēng)量加至規(guī)定的水平(全風(fēng)量的38%42%)。③全部風(fēng)口數(shù)10%20%的風(fēng)口見空之后，安排第二次出鐵，出凈預(yù)留的渣鐵后，料面沉降至風(fēng)口下沿。2、高爐定量化降料面停爐的理論分析降料面停爐過程中，為避免因風(fēng)量水平與料層厚度不匹配造成爐內(nèi)煤氣不穩(wěn)定而出現(xiàn)頂壓冒尖現(xiàn)象，按降料面階段對風(fēng)量水平進行主動控制。以爐內(nèi)存在的爐料情況為依據(jù)，降料面過程分為以下階段正常料期、焦炭料期，正常料期又可分為爐內(nèi)存在正常料的前、后兩個時期，焦炭料期又可分為爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐身下部、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腰、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腹及爐缸上部的前、中、后三個時期。降料面過程爐內(nèi)爐料復(fù)雜，自風(fēng)口帶向上依次為死焦堆焦炭、正常料及蓋面焦，且各段爐料壓縮率不一，爐內(nèi)焦炭數(shù)量的計算困難。利用首鋼歷次降料面停爐的經(jīng)驗，定義軟熔帶位置系數(shù)，以此來模擬爐內(nèi)軟熔帶的平均位置，這樣，爐內(nèi)三段不同爐料的體積可以確定，由此計算爐內(nèi)焦炭總量，降料面過程的噸燃耗風(fēng)與各高爐正常生產(chǎn)的噸燃耗風(fēng)一致，對歷次高爐降料面過程總耗風(fēng)量的計算表明，兩座高爐軟熔帶位置系數(shù)基本一致。結(jié)合總耗風(fēng)量計算中的軟熔帶位置系數(shù)，料面位置的計算分為耗焦量小于正常料的焦炭量，爐內(nèi)存在軟熔帶，通過耗焦量計算正常料減少的體積，從而得到料面位置；耗焦量大于正常料的焦炭量，爐內(nèi)軟熔帶消失，通過耗焦量計算爐料減少的體積，從而得到料面位置。頂溫控制的原則是既要保護爐頂設(shè)備，又要避免大量冷卻水落至料面與熾熱的焦炭反應(yīng)生成H2，實現(xiàn)安全降料面，溫度控制范圍一般在350500°C。降料面過程中對于各打水管流量的調(diào)整要抓住頂溫變化趨勢，及時、微量調(diào)整，對于風(fēng)量、風(fēng)溫下降引起的頂溫下降要同時減少各打水管流量，對于渣皮脫落并覆蓋在料面上引起的單方向頂溫下降可不對打水管流量進行調(diào)整。降料面過程前期的頂壓突然升高現(xiàn)象多是由于爐內(nèi)煤氣分布不穩(wěn)定，爐內(nèi)產(chǎn)生了氣流、管道，與風(fēng)量水平匹配的高頂壓有利于穩(wěn)定爐內(nèi)煤氣，減少頂壓的波動。降料面過程中除非因各種原因?qū)е?2混入爐內(nèi)上部空間，否則在料面降至爐腹前，爐內(nèi)發(fā)生爆震的可能性極小。為了停氣時的高爐安全及減少停氣操作時煤氣流速突然增大對爐內(nèi)料柱的沖擊，料面降至爐腰位置，逐步降低頂壓。降料面過程使用高風(fēng)溫有利于提高爐缸的熱度，促進爐墻脫落渣皮的熔化、滲透，但高風(fēng)溫的使用提高了頂溫控制的難度，且由于下部煤氣體積的增加，對于減少降料面過程的煤氣不穩(wěn)定現(xiàn)象也是不利的，風(fēng)溫的使用范圍一般在80(TCIOO(TC，在爐頂打水能力滿足要求的基礎(chǔ)上，隨著對降料面過程中煤氣控制能力的增強，可進一步提高風(fēng)溫使用水平。(1)正常料期按降料面階段對風(fēng)量水平主動控制，避免因風(fēng)量水平與料層厚度不匹配造成爐內(nèi)煤氣不穩(wěn)定，基本原則是爐內(nèi)存在正常料的情況下，風(fēng)量可按較高水平控制，正常料前期按全風(fēng)量的88%92%控制，正常料后期按全風(fēng)量的78%82%控制，正常料前期與后期的劃分依據(jù)料柱高度確定。降料面過程的出渣出鐵是料面能否降至風(fēng)口以下的關(guān)鍵，第一次出鐵安排在耗風(fēng)量達到正常料所需耗風(fēng)量的25%30%時出鐵，控制出鐵量在爐內(nèi)正常料生成鐵水量的40%50%，即使鐵口未噴也堵口。(2)焦炭料期風(fēng)量控制的基本原則是爐內(nèi)只剩焦炭后，對風(fēng)量水平嚴(yán)格控制，防止出現(xiàn)氣流、管道，焦炭料前期按全風(fēng)量的68%72%控制，焦炭料中期按全風(fēng)量的48%52%控制，焦炭料后期按全風(fēng)量的38%42%控制?；厥彰簹饽軌蚩刂骗h(huán)境污染，創(chuàng)造經(jīng)濟效益，但降料面過程后期焦炭料層已經(jīng)很薄，如何使吹入的熱風(fēng)全部與焦炭燃燒而不殘留氧氣，如何使煤氣成分中H2含量不超標(biāo)，為此要求降料面過程煤氣穩(wěn)定，在焦炭料層很薄的情況下不出現(xiàn)氣流、管道，同時將頂溫控制在適當(dāng)水平，但^%>12%、02%>0.8%時或料面位置進入爐腹時必須停氣。停氣時爐頂壓力瞬間大幅下降，導(dǎo)致爐內(nèi)下部的高溫煤氣瞬間加速向上運動，在打水量無法及時調(diào)整的情況下，爐頂溫度快速上升，超過了高爐煤氣的著火溫度，使高爐煤氣在放散閥處點燃，這嚴(yán)重影響降料面停爐時的高爐安全，停氣前減風(fēng)至0.30Kg/cm20.35Kg/ci^，打開爐頂放散閥，然后再將風(fēng)量加至規(guī)定的水平。在多個風(fēng)口見空之后，安排第二次出鐵，由于降料面期間鐵口深度下降的影響，第二次出鐵僅有少量鐵水排出，但大部分爐渣能夠排出。若要求實現(xiàn)料面的大幅沉降，則要深入研究降料面過程中鐵口深度的影響因素及應(yīng)對措施，力爭保持正常的鐵口深度，若對料面沉降的幅度無要求，則出凈預(yù)留的渣鐵后，料面可以實現(xiàn)沉降至風(fēng)口下沿的目的。3、有益效果規(guī)范了高爐降料面停爐過程的階段及各項參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)，按降料面階段對風(fēng)量水平主動控制，使?fàn)t內(nèi)煤氣穩(wěn)定，解決了降料面過程參數(shù)變化大、爆震頻繁、爐頂放散閥起火、放散煤氣時間長等問題，減少了對資源的浪費、對環(huán)境的污染、對設(shè)備的損害，杜絕了對高爐安全的威脅。實踐表明降料面停爐過程中的實際參數(shù)與計劃吻合，降料面過程安全、高效、環(huán)保。具體實施例方式2009年7月31日，3號高爐降料面至風(fēng)口帶，停爐進行3天計劃檢修，對爐內(nèi)爐喉鋼瓦下沿至爐腹部位進行噴涂造襯。停爐前，以降料面停爐技術(shù)的定量化原則為基礎(chǔ)，結(jié)合高爐停爐的具體條件，計算、規(guī)劃了降料面停爐過程中各階段的節(jié)點、控制原則，細(xì)化了降料面停爐過程的各項參數(shù)。表1高爐降料面停爐定量化控制參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2高爐降料面停爐定量化操作參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>7月30日8:0010:00，高爐停風(fēng)小修，10:00送風(fēng)，降料面停爐。1小時22分鐘后第一次出鐵，出鐵時耗風(fēng)量23.7萬m3，未凈堵口，出鐵50分鐘，鐵量219噸，出渣32分鐘。11小時45分鐘后停氣，停氣時耗風(fēng)量220.9萬m3。第二次出鐵在多個風(fēng)口見空后，鐵量極少，出渣135分鐘。7月31日4:00停風(fēng)，停風(fēng)時總耗風(fēng)量296.1萬m3，降料面過程中爆震得到了很好的控制。停風(fēng)后觀察，爐內(nèi)料面基本平坦，邊緣低于風(fēng)口下沿，中心有直徑約4米、高約2米的饅頭狀突起。3號高爐降料面停爐過程的各項參數(shù)與計劃吻合，降料面過程安全、高效、環(huán)保。表3高爐降料面停爐實際操作參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>時間風(fēng)量風(fēng)溫頂壓頂溫壓差耗風(fēng)hm3/min°CKg/cm2°CKg/cm2萬m3827428501.065810.29169.1925748490.955690.29184.61024508490.655450.29199.31122428490.485890.28212.71218348580.154910.27223.71319088520.164510.27235.21419298560.164890.27246.71519788450.165140.26258.61620098210.165900.25270.71720877910.124480.24283.21821507700.084510.24296.權(quán)利要求一種高爐定量化降料面停爐方法，包括停爐過程兩個階段正常料期、焦炭料期，定義軟熔帶位置系數(shù)；其特征在于，控制如下技術(shù)參數(shù)(1)正常料期正常料期為爐內(nèi)存在正常料的時期，正常料前期與后期的劃分依據(jù)料柱高度確定，正常料前期對應(yīng)的料柱高度占正常料料柱高度的60％～65％；爐內(nèi)存在正常料的情況下，正常料前期按全風(fēng)量的88％～92％控制，正常料后期按全風(fēng)量的78％～82％控制；第一次出鐵安排在耗風(fēng)量達到正常料所需耗風(fēng)量的25％～30％時出鐵，嚴(yán)格控制出鐵量在爐內(nèi)正常料生成鐵水量的40％～50％；(2)焦炭料期焦炭料期為爐內(nèi)正常料與軟熔帶已經(jīng)消失、只剩焦炭的時期，焦炭料前、中、后期分別為爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐身下部、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腰、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腹及爐缸上部的三個時期；爐內(nèi)只剩焦炭后，焦炭料前期按全風(fēng)量的68％～72％控制，焦炭料中期按全風(fēng)量的48％～52％控制，焦炭料后期按全風(fēng)量的38％～42％控制；料面位置進入爐腹時必須停氣，停氣前，爐內(nèi)減風(fēng)至0.30Kg/cm2～0.35Kg/cm2，打開爐頂放散閥，然后再將風(fēng)量加至全風(fēng)量的38％～42％。全部風(fēng)口數(shù)10％～20％的風(fēng)口見空之后，安排第二次出鐵，出凈預(yù)留的渣鐵后，料面沉降至風(fēng)口下沿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的軟熔帶位置系數(shù)為0.500.55。全文摘要一種高爐定量化降料面停爐方法，屬于高爐煉鐵
技術(shù)領(lǐng)域：
。停爐過程劃分為兩個階段正常料期、焦炭料期，正常料期又可分為爐內(nèi)存在正常料的前、后兩個時期，焦炭料期又可分為爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐身下部、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腰、爐內(nèi)全部為焦炭且料面在爐腹及爐缸上部的前、中、后三個時期，由此，可以明確降料面停爐過程中各階段的重點工作及定量化原則。以按降料面階段對風(fēng)量水平主動控制為核心，結(jié)合高爐降料面停爐的具體條件，定量化降料面停爐技術(shù)細(xì)化了降料面停爐過程的各項參數(shù)，實踐表明降料面停爐過程中的實際參數(shù)與計劃吻合，降料面過程安全、高效、環(huán)保。文檔編號C21B5/00GK101696458SQ200910093648公開日2010年4月21日申請日期2009年10月14日優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日發(fā)明者任健,劉國友,張賀順,王勝,陳軍,馬洪斌申請人:首鋼總公司;