高炉炉凉炉缸冻结事故处理

2019-03-11 19:03:00
高炉炉凉炉缸冻结事故处理 原因、征兆、处理 炉凉的原因:原燃料成分波动。 煤气分布失常、管道、崩料频繁。 冷 却设备漏水。 工艺称不准。 初期炉凉征兆:风口向凉。风压逐渐降低,风量自动升高。下料速度 在不增加风量的情况下自动加快。炉渣中 FeO 含量升高,渣温降低。 容易接受提高炉温措施。炉顶温度,炉喉温度降低。压差降低,下部 静压力降低。生铁含硅下降,含硫量上升。 严重炉凉征兆:风压风量不稳,两曲线向相反方向剧烈波动。炉料难 行,有停滞塌陷现象。炉顶压力波动,悬料后顶压下降。下部压差由 低变高,下部静压力降低,上部压差下降。风口发红,出现生料,有 涌渣挂渣现象。炉渣变黑,渣铁温度急剧下降,生铁含硫量上升。 炉凉的处理方法:必须抓住初期征兆,及时增加喷吹燃料量,提高风 温,必要时减少风量,控制料速,使料速与风量相适应。如果炉凉因 素是长期性的,应减轻焦炭负荷。剧凉时,风量应减少到风口不灌渣 的最低程度,为防止提炉温造成悬料,可临时改为按风压操作。剧凉 时除采取下部提高风温减少风量增加喷吹燃料量等提高炉温的措施 外,上部要适当加入净焦和减轻焦炭负荷。组织好炉前工作,当风口 涌渣时,及时排放渣铁,并组织专人看守风口,防止自动灌渣烧出。 炉凉剧烈有已悬料时,要以处理炉凉为主,首先保持顺利出渣出铁, 在出渣出铁后坐料。必须在保持一定的渣铁温度的同时,照顾炉料的 顺利下降。若高炉只是一侧炉凉时,应首先检查冷却设备是否漏水, 发现漏水后及时切断漏水水源。若不是漏水造成的经常性偏炉凉,应 将此部位的风口直径缩小。 炉缸冻结是高炉重大事故之一。发生一 次这样的事故,至少损失几天乃至十几天的产量,此外还要消耗大量 的人力和物力。随着原料条件的改善和操作技术的进步,炉缸冻结事 故必将逐步减少、 ,但直到目前为止,这类事故仍时有所见。有 1 例 是在 1971~1981 年间发生的, 其中有两例是在 1980~1981 年间发生 的。可见,对这类事故进行分析研究,从而找出正确的处理和防范措 施,仍是很有现实意义的。 一、炉缸冻结的原因 炉缸冻结的原因是多方面的,从上面的两例来看可归纳为下列几种。 1.炉况失常引起冻结 其中由于煤气流分布失常,发生管道、大崩料或恶性悬料,最后形成 冻结的居多。此外由于焦炭质量恶化造成冻结的,也有一例。 发生上述炉况失常时,由于煤气利用急剧恶化,炉料在上部未经充分 预热和还原就直接下到高温区进行直接还原,大量吸热,炉温很快下 降,如果未及时采取有力措施,就可能造 成冻结。当原来炉温不 高或炉缸堆积或炉渣碱度过高时,造成冻结的危险性更大。 2.漏水引起炉缸冻结 在 1 例冻结事故中,漏水造成冻结的占 50%。 高炉到了炉役中后期,炉腹、炉腰和炉身冷却设备陆续烧坏,由于冷 却器有数百块之多, 检查工作困难, 漏水后往往不能及时发现和处理。 漏水较小时,虽然焦比受些损失,尚不至于造成严重恶果。但当高炉 长期休风时,由于炉内压力降低,漏水增大,而漏出的水又不能随煤 气带走,炉子又停止产生热量,就极易造成冻结。在上述 5 例漏水事 故中,由于这种情况造成的冻结占了 20% 正常生产中,在冷却设备(冷却器或风口、渣口)漏水严重、处理又不 及时的情况下,也能造成冻结 在高炉发生风口、渣口爆炸的恶性事故时,由于喷出的渣、铁和焦炭 过多,将烧坏的风口(或渣口)进水阀门埋住,无法关闭,以致往炉内 大量漏水,极易造成炉缸冻结事故,如第 8 例。 3.高炉无准备的长期休风造成炉缸冻结 上面冻结事故中,这类事故占了 40%实际生产中当然不止这些。原料 供应系统、装料系统、炉前工作、渣铁运输及处理系统、鼓风及热风 炉系统、煤气系统以及动力系统等发生严重事故时,都有可能造成高 炉无准备的长期休风,从而导致炉缸冻结。 4.有计划的长期休风、封炉或长时间检修停炉形成的冻结 在这类事中,主要叙述送风时由于某些措施不当或出现意外事故,增 加了处理的困难。其实,即使是有计划的,准备得很好的长时间休风 或封炉或检修停炉, 如果超过一定时间(例如 10 天以上), 残存在炉内 的渣铁也将冷凝,送风时就应按炉缸冻结对待,只不过不算冻结事故 而已。对这类复风操作,因为是有计划进行的,一般对其炉缸实际上 的冻结容易忽视,许多高炉因此吃过苦头。 二、炉缸冻结的征兆 炉缸冻结是炉子大凉进一步发展的结果。 所以发生炉子大凉时即可视 为炉缸冻结的前兆, 这时就应该警惕。 进一步恶化时则出现如下特征: (1)风口由活跃变为呆滞,由较明亮变为暗红,进而出现涌渣,甚至烧 穿或自动凝死。 (2)渣铁一次比一次凉,逐渐到渣口放不出渣,铁口只出铁不见下渣, 最后铁口完全凝死。 (3)下料不畅,易出现管道、崩料和悬料;风压逐渐升高;风量减少, 当风口凝死时,风量表指针甚至降到“零” 。 (4)如果是由于漏水造成冻结, 则同时出现风口与二套间, 或二套与大 套间,或大套与炉皮法兰间往外渗水,严重时从渣口甚至铁口往外流 水;炉子渗漏煤气点燃的火苗由平时的蓝色变为红色,炉顶煤气含氢 升高,如遇休风则风口大量喷火 。 三、炉缸冻结的 处理 处理炉缸冻结时, 宁可把困难想得多些, 准备的措施周到些, 灵活些, 切忌盲目乐观、麻痹轻敌。如果对客观情况估计得准确,措施得当, 最严重的冻结也只需 7 天左右就可以处理好。如果对困难估计不足, 措施不当,来回反复,则轻微的冻结也可能延误很长时间,这种情况 在上面的事例中是不少的。 炉缸冻结的严重程度差别很大。 重的伴随着炉缸冻结, 出现吹不进风, 不下料,即上下都呈“僵死"状态。轻的则只是局部冻结,甚至 铁口还能出铁,只是渣口放不出渣。尽管形成冻结的原因不同,冻结 的程度可能有很大差异,但处理的原则基本是一样的。下面的处理方 法是按较严重的炉缸冻结叙述的。 1.首先要加足够数量的净焦,使炉子迅速热起来 净焦数量和随后的轻料可参照新开炉的填充料来确定。 炉子冻结严重 时,集中加焦数量应比新开炉多些,冻结轻时则少些。 2.从风口放渣 高炉发生冻结事故过程中,有时渣口、铁口早已出不来渣、铁,但高 炉仍继续送着风,虽然风量很少,甚至风量表指示为“零” ,但时间 长了,炉内还是积存不少渣、铁。这时应果断休风,将炉渣从风口放 出。放渣的风口应选择在渣口或铁口上面,使炉渣能顺着渣沟或铁沟 流入罐内。放渣前应在风口大套和二套上垫好泥料,以保护其不被烧 坏。放渣后不要立刻送风,应按下节所述进行工作。曾采用这个方法 从风口放出 155 t 渣,为下一步处理炉子创造了条件。如果风口平面 以上没有炉渣,这步可以略去。 3.选择并准备好送风风口和临时出铁口,以恢复炉子’局部工作 当渣口、铁口已放不出渣、铁,炉缸冻结已成事实时,应果断休风。 休风后按下列两种方案之一进行工作,冻结严重时用前一个方案;较 轻时用后一个方案: (1)风口一渣口一铁口方案: 此方案把打开铁口前的工作分为三步, 依 次用风口、渣口、铁口作为出铁、出渣口; (2)渣口一铁口方案:把打开铁口前的工作分为两步,依次用渣口、铁 口作为出铁、出渣口。 采用前一个方案时,作为出铁口的风口应选在靠近铁口的渣口上方, 这样,一方面便于下一步用渣口出铁,另一方面放出的渣铁可利用渣 沟排放。进风的风口应和临时出铁的风口相邻,一般为 1~2 个。其 余的风口应牢牢堵住。 进风口和出铁用风口应把小套拉下, 互相烧通, 然后进风口安上原来的风口小套。 出铁口则应该上一个外形和风口小 套_样,中心留有声 50 mm 左右出铁孔道的炭砖套,并在大套和二套 上砌砖和铺适当的泥料,构成渣铁流槽。此外还需将风口弯头卸下, 在 热风支管上焊堵盲板。 在进行上述工作的同时, 应将下一步准备用作临时铁口的渣口小套和 三套拉出,换以外形和渣口三套一样,中心留有出渣孔道的炭砖套, 并做好从渣口出铁的一切准备工作。 上述工作准备好之后,即可送风。每个风口送风风量可比正常生产时 的单个风口的平均风量稍多,或按风压掌握。风温视风口情况进行调 节。一般 1~2 h 经风口出一次渣铁,一直到渣口能工作为止。连续 用风口出两三次渣、铁后,就可试着用渣口出铁。渣口出铁顺利后, 风口可逐渐向铁口方向扩开,进风口数目可增至 4~5 个。渣口出铁 可 2~3 h 一次, 一直到铁口能放出铁为止。 渣口连续工作一定时间(一 般出铁达 10 次左右)之后, 可试着烧铁口, 如烧不开, 可用炸药爆破。 铁口能顺利出铁之后,处理工作就取得了决定性胜利,以后就是逐渐 打开风口恢复正常生产的任务了。 采用后一个方案时,选择靠铁口最近的渣口作为临时出铁口,用渣口 上方(可偏向铁口)的 2~4 个风口送风, 其余的风口牢牢堵住。 将渣口 小套、三套和要送风的风口小套拉出,然后将风口和渣口互相烧通, 烧出的空洞内填充新焦炭。 将渣口三套换上一个炭砖套(内径 50. mm 左右),将风口上好后即可送风。以后的做法与前一个方案相同。 4.逐步扩开风口 在铁口能顺利出铁、炉温充沛的基础上,风口可依次逐个打开,一般 每次以打开两个为宜(一个方向一个),切不可隔着堵死的风口去开, 也不宜一次打开过多的风口。 开风口过快, 过多, 往往容易造成反复。 为了减少休风时间,一次也可多烧开几个风口,然后将暂时不用的风 口用泥堵住,下次再开时就不必休风了。 5.用炸药开铁口 自从 1967 年包钢使用炸药开铁口成功之后,一些厂在处理冻结事故 时也采用过。这个方法使用得好,的确能缩短处理时间,减少损失。 但实际使用的效果有的好, 有的不好, 因此对这个问题需要进行分析。 用炸药开铁口时,最关键的是要掌握恰当时机。炸药的爆破力是有限 度的,只有当炉缸已经熔化到较接近铁口,铁口以上的冻结层已减薄 到一定程度时,爆破才能见效。因此,一般应在由渣口放出多次渣铁 以后,才能用炸药开铁口,或者炉子冻结程度较轻,铁口以上冻结层 不厚,不必用渣口排渣铁,而铁口又烧不开时,才用此法。炸铁口过 早, 甚至在高炉已严重冻结, 高炉尚未送风前就去炸, 必然是徒劳的。 四、冻结事故的预防 加强管理,严格操作纪律,搞好综合平衡,搞好精料,保持高炉均衡 稳定的生产,是消除炉缸冻结的根本措施。 保持高炉顺行,维 持正 常的炉温和碱度;搞好上 下部调剂,避免管道、崩料、悬料和炉缸堆积;炉子失常后及时果断 地采取措施纠正。这些是从操作上防止冻结事故的关键。 漏水是发生冻结事故的重要原因之一,应注意防止漏水。首先是应及 时发现漏水。有下列迹象出现时,应及时查明情况: (1)炉温向凉原因不明; (2)炉顶煤气含 H2 量升高; (3)炉壳缝隙处,特别是风口区,有渗水迹象; (4)渗漏的煤气火苗由正常时的蓝色变为红色; (5)短期休风时,风口冒火大。长期休风炉顶点火时,炉顶火大,炉顶 温度升高,有时堵泥的风口自动鼓开。 发现漏水后要及时查清, 及时处理, 不应该让水长期漏入炉内, 否则, 即使不造成冻结,焦比也会升高。如一时难以查清漏水处,可把可疑 区域的总水阀门暂时关小,减少漏水,接着再细查。 搞好中修停炉及长时间封炉的休风与送风操作。 高炉长时间休风或封 炉,不可避免地要引起不同程度的炉缸温度下降,直至形成实际上的 冻结。但如果工作搞得好,不出意外,则可大大减少损失: (1)正确选择封炉(或长期休风)焦比,封炉总焦比一般可参照新开炉的 总焦比来确定。如果封炉时间短,焦比可较低;如果封炉时间长,或 炉子密封不好,或者空料线炸瘤,则焦比应高于新开炉焦比。 (2)休风前需把炉缸清洗干净。 其措施是保持高炉顺行; 维持适当炉温 ([Si]1.0%~1.2%);提高生铁含锰;降低炉渣碱度;打开全部风口 并维持适当冶炼强度等。 (3)正常料线封炉一般比降料线封炉损失焦比小, 开炉较顺, 因此如无 必要,不采用降料线封炉。 (4)休风前把渣铁放净。 (5)仔细检查有无漏水迹象,严防封炉期间往炉内漏水。 (6)休风后风口、渣口、铁口必须严密封闭,并且要经常检查,防止漏 风燃烧焦炭。 (7)如果是中修停炉, 最好将炉缸清理到风口、 渣口、 铁口互通的程度, 这样就等于新开炉了。 (8)10 天以上长时间休风和封炉后的复风, 均应按处理炉缸冻结对待。 各厂条件千差万别,每次冻结事故的具体情况又有很大差异,上面所 述的只是各厂经验的粗略概括。随着生产条件的改善和技术的发展, 炉缸冻结事故必将逐渐减少,处理事故的技术水平将继续提高。
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