高炉炉缸堆积的原因及处理方法.docx

该【高炉炉缸堆积的原因及处理方法 】是由【游园会】上传分享，文档一共【6】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【高炉炉缸堆积的原因及处理方法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。高炉炉缸积存的缘由及处理方法
2025-10-12 王筱留，祁成林冶金之家
通常，炉温波动较大、煤气流分布不太正常时，承受一般调整手段，在短期内就可以订正，转为正常。但是国内多座高炉因长期失常，:这种现象消灭在长期休风或封炉复风后的较长一段时间，由于钢铁企业调度不当，使高炉较长时间的慢风操作后，再转入正常生产时消灭炉况失常，造成炉缸不活、积存、本文具体分析了高炉炉缸积存的缘由，介绍了炉缸积存的处理方法。
炉缸积存的征状
出铁前后风量和风压变化，出铁前风量削减、风压上升，出铁后风量增加、风压下降，形成周期性波动;
炉渣变粘，有时带铁，即渣铁分别不好，这在高铝低镁渣表现突出;
煤气流分布呈现边缘过度进展，中心打不开;
风口工作不均匀，时有升降和未充分加热的黑焦降落到风口;
炉缸工作不均匀而且顺行差。
上述征状操作者是知道的，但是在生产中不是明显地同时消灭，尤其是仪表检测手段不齐全的高炉更易被无视。最终表现为炉缸不活，炉子不承受风量，产量较低。这是炉缸积存的初期征兆，需要认真查找缘由，对症处理。
炉缸积存的主要缘由原燃料质量问题
焦炭质量变差是炉缸积存的重要缘由
实践说明，焦炭质量对高炉炉缸影响很大，而且是造成炉缸失常的重要缘由。从焦炭在炉内劣化的过程看，在块状带还未发生，碳熔损反响前重要的是 M10, 而在熔损反响发生区则是 CRI 和 CSR，而对炉缸工作来说是 CSR，它打算着软熔带焦窗的透气性，滴落带焦塔(死料柱)的透气性和透液性，由于 M10、M40、CRI 和 CSR 打算着高炉内各部位的空隙度 ξC，空隙度的变化将影响煤气流的流向。目前高炉炉缸不活、积存大多是由焦炭质量变差造成的，我国焦炭质量与高炉炼铁的要求有肯定差距。
捣固焦质量问题
目前，正在推广、大量销售给高炉生产用的捣固焦质量应当引起大家留意。焦炭是煤在隔绝空气下干馏而成的，其质量与配煤、煤在高温下产生胶质的数量、炼焦过程工艺参数等诸多因素有关。而起打算作用的是胶质数量的多少。而产生胶质层的煤一焦煤、肥煤储量有限，成为贵重的紧缺煤种，为节约它们的用量， 炼焦工作者争论出一些节约焦煤的技术，例如热压焦，捣固焦等，目前在中国
大力推广的是捣固焦。捣固炼焦是在炼焦配煤中用 1/3 焦煤即气煤局部置换焦煤和肥煤后，用适当压强的捣锤将炼焦配煤捣实一些，缩小煤粉颗粒之间的距离， 使有限的胶质可以粘结更多的煤粉颗粒而生产出相应强度和反响性的焦炭，因此它是节约焦煤和肥煤的技术措施。在置换焦煤和肥煤数量合理、捣固压强适当、炼焦工艺参数适应捣固焦生产的状况下，捣固焦的质量能满足中大型高炉冶炼对焦炭质量的要求，国外已将捣固焦用于 2025m3 级以上高炉。
我国涟源钢铁公司和兴澄特钢 3200m3 高炉已成功使用捣固焦炼铁。可是众多高炉工作者对捣固焦的使用并不满足，由于大量独立焦化厂生产的捣固焦在高炉内表现差，造成炉况波动，甚至失常，而且燃料比上升，其缘由为以下几点。
目前，捣固焦配煤尚无统一标准，是由众多生产厂依据自己的条件配煤， 局部独立焦化厂为节约本钱，配料中将炼焦煤和肥煤数量降到不合理的程度，有的甚至完全不配焦煤和肥煤，单靠 1/3 焦煤的少量胶质炼焦，其成品质量明显不好，强度等满足不了高炉炼铁的要求，在炉内四个劣化因素的作用下表现很差。
捣固焦生产过程中捣固压强掌握是格外重要的，适宜压强捣固后生产的捣固焦具有分布均匀的小孔，而超高压强捣固后生产的捣固焦则局部根本无气孔，而在二层捣固层的交界面消灭盲肠型大的横向气孔，这样无气孔压实的局部反响性很差，而大的横气孔局部反响性特好，与 CO2 反响后，变成薄壁多孔且强度降低很多，经高炉内的劣化因素作用后形成很多粉末而影响炉况，所以在高炉内这两种极端表现给高炉工作者的感觉就是捣固焦质量差。欧洲炼铁工作者对我国捣固焦的评价是:1kg 捣固焦只能当 顶装焦使用。
我国捣固焦增加速度太快，一些影响捣固焦质量的炼焦工艺参数的变化规律还没有争论深透，特别是炼焦过程的热制度掌握，造成目前捣固焦炉生产的焦炭在焦炉顶部的焦炭黑头焦过多，质量差。一些小独立焦化厂生产的焦炭质量差异很大，造成高炉生产的炉况波动，甚至造成炉况失常，这是炼铁工作者不欢送、甚至不认可捣固焦的缘由之一。
初步争论和实践说明，为保证捣固焦的质量，捣固焦生产中的配煤要保持肯定数量的炼焦煤和肥煤(对中小高炉焦炭要求到达 25%左右，而大型高炉焦炭要求 45%-50%)，维持合理的捣固压强，捣固煤饼的密度保持在 (顶装焦配煤的密度在 )，保持合理的结焦时间，使焦炉顶部得到很好的加热，做到这些就可以生产出好的捣固焦，满足 2025-3000m3 级高炉生产的要求。
兴澄特钢 3200m3 高炉应用合理配煤下的捣固焦，高炉取得好的业绩，但是假设因本钱而降低配煤中的焦煤和肥煤的比例，生产出的捣固焦，质量下降， 3200m3 高炉应用后炉况恶化，历时半年才能调整过来，损失很大。
国内外高炉原燃料比较
有专家以国外大型高炉原料条件为依据，得出高炉大型化对原料品质提高的要求是有限的，表 1 是专家提出的德国蒂森公司 4 座容积 2132m3，2500m3 ， 4407m3 和 5513m3 高炉操作指标的比照。
从表 1 的指标看，4 座高炉原燃料条件根本全都，而炉容相差很大，高炉操作指标根本一样。认真分析不难看出，德国高炉用的原燃料是真正的精料，从渣量 288kg/t，估算其 213m3 高炉和比它大的 2500m3 ，4407m3 ，5513m3 的入炉品位都相当高，到达了我国 5000m3 高炉的入炉品位，而焦炭的 CSR/CRI 指标比中国 5000m3 级高炉用焦还好，更不用说德国焦炭的灰分只有 9%-10%，比我国最好的宝钢焦炭的灰分还低 2%-3%。也就是说德国 2132m3 高炉的原燃料条件，已能满足 5000m3 级高炉生产的要求，总体上比我国 5000m3 级高炉用原燃料质量只高不低。而在我国就完全不一样了，假设我们将目前我国2025m3 级高炉的原燃料用到 5000m3 级高炉进展生产，那 5000m3 高炉生产将会消灭不行想像的情景。不用说整体质量，就仅焦炭质量变差一项，就够我国炼铁工作者应付的。所以任何国外的阅历都要按国内具体条件来分析，不行不顾条件而盲目适用， 其结果只会带来负面作用。
含铁料质量影响
我国焦炭质量波动时将会引起炉况波动，尤其影响炉缸状态。此外，要特别留意的是我国高炉入炉的钾、钠、锌等有害元素负荷远超过国外，而有害元素对焦炭在高炉内的劣化作用是巨大的，这是引起炉缸不活的缘由之一。另外，入炉含 Fe 料质量很差，受本钱的压力，一些企业受不科学的宣传影响选购劣质矿是造成炉况恶化的重要缘由之一，这里仅从造成炉缸不活、积存角度来说明。
渣量增加，使滴落带和炉缸焦柱的空隙度下降，造成煤气和铁水流通不畅，消灭中心打不开、炉缸不活，这是由于渣量增加后造成炉渣在焦柱中滞留率增加，煤气通过的通道空隙减小，煤气通不过。
劣质矿中 Al2O3 高，给炉渣性能带来坏的影响，在低 MgO/Al2O3 比的炉渣时，炉渣稳定性变差，炉缸热状态稍有波动、不稳定，高 Al2O3 黏度变大， 造成煤气流通过困难，炉缸消灭不活。
劣质矿带入炉内的有害元素增加，既损害焦炭，也破坏炉料和炉衬，甚至影响高炉一代寿命。
煤气分布不合理
煤气流通过三次安排到达合理分布是炉况顺行、能量利用率高、燃料比低、产量高的根底。对于炉缸来说，煤气的初始安排，到达中心和边缘合理分布尤为重要。煤气流分布不合理，造成边缘气流过大，中心气流缺乏。由于边缘气流过大，炉墙渣皮频繁脱落，炉料下降不稳定。中心气流不稳定造成未被充分加热和复原的炉料进入炉缸，破坏炉缸的热状态，最终导致炉缸积存。假设炉料质量差， 则觉察炉料下降不顺，崩料、悬料、坐料造成料层混乱，致使煤气流分布混乱，
同样造成未加热和复原炉料进入炉缸而造成炉缸热量消耗增大，消灭炉缸不活甚至炉缸积存。
炉缸热状态不稳，炉渣性能波动较大，两者相互影响
稳定的炉缸热状态应具备充分的高温热量满足冶炼需要，充分的高温热量的特征是 t 理为 2200 ±50℃，tC(焦炭进入燃烧带时的温度)应到达 t 理。满足冶炼每千克生铁热量后应有肯定数量的热储藏 630kJ/kg 生铁，以供炉温波动时补偿。假设上述三个方面遭到破坏，炉缸必定消灭不活甚至积存。特别要留意长期慢风操作、无打算休风、闷炉复风，由于炉缸热量得不到补充，会造成死料柱中的炉渣变稠，甚至凝固，煤气流通过更是得不到热量补充，炉缸会由不活进展为积存，处理不准时会引起炉缸冻结。
高炉炉型不合理
过去高炉炉墙为厚壁或中厚壁，现在都是薄壁，而且是冷却器从炉底到炉喉全掩盖。在厚壁和中厚壁炉墙时，炉型从设计建炉到停炉大修有一个侵蚀而变为操作炉型，良好的操作炉型可以保持高炉生产获得好的操作指标，现在薄壁没有这个应变过程，因此设计时就要拥有合理的操作炉型，而在这个方面的阅历缺乏， 也无理论验证，因而假设选择不当将影响一代高炉生产。从目前生产业绩来看， 大局部高炉炉型有待改进，最突出的是炉腹角过大，造成边缘气流偏长，中心气流缺乏或不易翻开，后果是大局部高炉炉渣皮频繁脱落、未加热和未复原的炉料进入炉缸，炉缸热状态不稳定，由此进展到炉缸积存。
处理方法
切实做好精料工作
首先是提高焦炭质量。高炉冶炼过程对焦炭性能的劣化作用是客观存在的， 而且随着炉容的扩大，喷煤量的增加，劣化程度越来越大，宝钢、迁钢的争论数据完全证明白这个劣化的严峻程度。 这里要特别强调应用捣固焦时，要重视捣固焦的喷煤捣固程度、炼焦工艺参数、炼焦时间等以保证捣固焦有较高的质量， 目前，捣固焦的质量检测都依据顶装焦的质量检测指标和方法进展。
从数值上看，似乎捣固焦质量不错，有的甚至优于同类顶装焦，但进入高炉后，表现甚差，一般认为其价值要打 8 折,明显的一点是捣固焦的粒度组成差， 平均粒度要比顶装焦小 10mm 以上，因此，捣固焦的堆密度要大于顶装焦，假设合格顶装焦的堆密度在 m3 左右，则捣固焦的堆密度至少在 m3 ，有的达 m3 。
其次是提高含 Fe 炉料质量。具体建议如下。1)停顿购置和使用低 Fe 高 Al 的廉价矿。
优化烧结料，掌握 Al，降低甚至停顿配料中的 Mg。由于高 Al 和高 MgO 烧结出的烧结矿，铁酸铝的含量削减，液相量缺乏而且流淌性差，为提高烧结矿强度，提高烧结温度使烧结矿形成的薄壁大孔，成品粒度组成变差，10-5mm 的粒度增多，要重视烧结矿的粒度组成、复原性和低温复原粉化。
国产磁精粉与 MgO 球团矿、SFCA 高碱度烧结矿形成优良的炉料构造，富块矿要留意它的爆裂性能、粒度组成及复原性。
通过上下部调剂，理顺炉料分布和煤气分布
从宏观上观看，炉缸不活，甚至积存仅从炉缸上调剂是不能得到完全解决的， 需要上下部协作，即从装料、造渣和送风三大制度协作上下功夫。
上部装料制度
选用合理科学的装料制度是理顺炉料分布的重要手段，它要保证合理的两条通路，并且保证炉缸焦柱具有良好的透光性和透液性，应当在炉墙的第 2 或第 3 档位开头装焦炭，承受较宽的平台。形成较浅的中心漏斗，中心加 5%-10%最多15%的大块性能好的(CRI 低，CSR 高，粒度 50mm 以上)焦炭，这样既理顺炉料分布，也保证煤气三次分协作理。
下部送风制度 它打算煤气初始安排，煤气初始安排由两个因素制约:燃烧带大小和燃烧带上方和周边焦炭柱的透气性，由于煤气流是燃料在燃烧带内与热风反响产生的。它供给冶炼过程所需要的热量和复原剂，它的安排是否合理影响着炉缸状态和边缘与中心气流分布。
送风制度是打算燃烧带大小的因素，大量的生产实践证明，合理的燃烧带大小是燃烧带形成的环圈面积与炉缸面积之比(n)要处于较合理的范围，大高炉n=，中高炉 n= 左右，而小高炉则应保持在 左右。
这里要留意的是单纯用鼓风动能(或风速)不行能完全到达所要求的燃烧带 大小，要重视两个因素:死料柱的透气性和炉腹角的大小。在焦炭质量不好，炉渣量大而且黏度过大会造成在死料柱中的滞留率增加，死料柱的空隙度(ξC-ht) 偏小甚至过小时，承受过大的风速或鼓风动能，将进一步恶化炉缸状态而不是搞活炉缸。由于这时具有过大鼓风动能的煤气流冲击到死料柱上产生顺时针的涡 流，将碎焦、渣铁的混合物扫入下炉缸和风口之下，反而形成严峻积存，而破坏风口。过大的炉腹角使燃烧带过于靠近炉墙边缘，先天的造成初始安排时的边缘气流(边缘效应)。这也是目前薄壁高炉炉腹角 78-80。过大，使渣皮频繁脱落的缘由之一。建议在建炉时将炉腹角设置在 75°，实际生产中等效炉腹角在 74° 以下为好。
造渣制度
造渣制度的原则中的重要一条是炉渣要具有良好的稳定性，炉渣的性能及它的稳定性影响着炉缸状态，炉渣性能要与炉缸状态相匹配。炉渣性能和它的稳定性还影响着软熔带及滴落带的煤气流安排。目前受浦项低镁高铝渣的影响，都想降低 MgO 含量，后果是炉渣的稳定性变差，也是目前炉缸不活，甚至积存的缘由之一。使用低品位高 Al2O，贫劣质矿的后果更严峻，目前状况下要保持适当的 MgO 量来保持渣的稳定性，MgO/Al2O3 不应低于 ，对小高炉来说可保持 以上。
降低有害杂质的入炉量，最好将(K2O+Na2O)掌握在 t 以下，Zn 掌握在150g/t 以下
有害元素是焦炭质量劣化的催化剂，提前和加剧焦炭与 CO2 的气化反响， 增加了焦炭的 CRI，降低 CSR。相应焦炭的粒度和强度变差，料柱(特别软熔带和滴落带炉缸的炉芯地段)的透气性变差。他们还使烧结矿低温复原粉化率上升， 导致球团矿特别膨胀。这些造成料柱压差梯度上升，引起高炉的悬料。还会引起炉墙结瘤，风口的大套上翘，小套烧坏等。
提高操作和治理水平
在上述 3 方面的措施做好的根底上，要做好治理工作。防止设备出问题而造成无打算休风，杜绝冷却器等的漏水现象以免水流入炉缸造成危害。处理炉况要有“耐性”，不能操之过急，更不能有病乱投医。需要进展技术分析后，找出缘由。统一操作人员生疏，实行有效措施，处理炉况。