煉鐵實(shí)踐高爐操作的思考與感悟

1 高爐噴煤的暢想

1．1 高爐噴煤的發(fā)展

1．2 高爐噴煤的作用

1．3 高爐噴煤的極限問(wèn)題

1．4 當(dāng)前風(fēng)口噴煤的限制

1．5 改進(jìn)煤粉燃燒區(qū)域的設(shè)想

1．5．1 改進(jìn)依據(jù)

1．5．2 設(shè)計(jì)方案

1．5．3 設(shè)計(jì)圖

1．5．4 氣化室內(nèi)理論燃燒溫度的計(jì)算

1．5．5 改進(jìn)后的工藝特點(diǎn)

1．5．6 該設(shè)想的問(wèn)題

1．6 結(jié)語(yǔ)

2 實(shí)現(xiàn)合理高風(fēng)溫

2．1 風(fēng)溫合理性的由來(lái)及生產(chǎn)實(shí)例

2．1．1 熱風(fēng)爐的作用

2．1．2 利用煤氣利用率判斷爐況變化的實(shí)例

2．1．3 合理高風(fēng)溫想法的形成

2．1．4 煤氣利用率與燃料比及風(fēng)溫間的關(guān)系

2．1．5 摻燒焦?fàn)t煤氣燒爐對(duì)3號(hào)高爐的影響

2．1．6 對(duì)高風(fēng)溫措施的建議

2．1．7 結(jié)論

2．2 相關(guān)論點(diǎn)的論證

2．2．1 理論計(jì)算

2．2．2 實(shí)施方案

2．2．3 問(wèn)題討論

2．2．4 結(jié)論

3 高爐的均勻性問(wèn)題

3．1 3號(hào)高爐爐身不均勻侵蝕及綜合維護(hù)

3．1．1 3號(hào)高爐爐身結(jié)構(gòu)

3．1．2 生產(chǎn)中面臨的難題

3．1．3 采取的措施主要有以下幾個(gè)方面

3．1．4 爐身不均勻侵蝕實(shí)際狀況

3．1．5 結(jié)語(yǔ)

3．2 爐喉鋼磚部分脫落后3號(hào)高爐的異常變化

3．2．1 爐喉鋼磚的作用

3．2．2 高爐出現(xiàn)的異常狀況

3．2．3 原因?qū)ふ?

3．2．4 鋼磚部分脫落對(duì)高爐產(chǎn)生的影響

3．2．5 處理措施

3．2．6 結(jié)論

3．2．7 感悟及意義

3．3 影響3號(hào)高爐周向不均勻性的主要根源

3．3．1 3號(hào)高爐一代爐齡生產(chǎn)的總體情況

3．3．2 鐵口布置的觀點(diǎn)形成

3．3．3 鐵口布局影響高爐邊緣煤氣流分布的原因

3．3．4 渣鐵不均勻排出對(duì)3號(hào)高爐產(chǎn)生的影響

3．3．5 減小邊緣煤氣流分布不均的措施

3．3．6 效果

3．3．7 結(jié)語(yǔ)

3．4 高爐非均勻性理論

3．4．1 當(dāng)前高爐的不均勻因素

3．4．2 渣鐵排出對(duì)周向料柱透氣性的影響

3．4．3 料柱透氣性對(duì)高爐原料入爐、煤氣排出及其他方面的影響

3．4．4 渣鐵排放對(duì)高爐均勻性影響的長(zhǎng)期性

3．4．5 高爐非均勻性理論

3．5 非均勻性理論的應(yīng)用

3．5．1 非均勻性理論的日常應(yīng)用

3．5．2 串罐與并罐優(yōu)劣的比較

3．5．3 風(fēng)口測(cè)壓的應(yīng)用

3．6 高爐改進(jìn)

3．6．1 關(guān)于高爐結(jié)構(gòu)討論及改進(jìn)的必要性

3．6．2 關(guān)于理想鐵口布置的設(shè)想

3．6．3 技術(shù)方案

3．6．4 具體實(shí)施方式

3．6．5 預(yù)期效果

3．6．6 高爐改進(jìn)的意義

3．6．7 理想中的高爐煉鐵系統(tǒng)

4 高爐上部制度及爐況調(diào)整

4．1 上部制度的作用

4．2 上部制度調(diào)整原則

4．3 爐況調(diào)整常見狀況及推薦方法

4．3．1 過(guò)分關(guān)注上部制度，易忽略其他因素

4．3．2 立足點(diǎn)降低．難以總體把握

4．3．3 意見不一，造成爐況反復(fù)波動(dòng)

4．3．4 實(shí)際體會(huì)

4．4 關(guān)于高爐爐況分析

4．4．1 抓住主要參數(shù)。分清主次

4．4．2 下部制度是基礎(chǔ)，渣鐵排放是根本

4．4．3 沒有規(guī)律，波動(dòng)正常

4．4．4 出現(xiàn)異常，給出解釋

4．4．5 遵照規(guī)律，合理把控

4．4．6 堅(jiān)持“三看”，準(zhǔn)確判斷

5 高爐調(diào)節(jié)手段的應(yīng)用與思考

5．1 高爐幾項(xiàng)調(diào)節(jié)手段的思考

5．1．1 風(fēng)溫

5．1．2 頂壓

5．1．3 富氧

5．1．4 加濕

5．1．5 鼓風(fēng)動(dòng)能

5．2 對(duì)高爐幾點(diǎn)做法的思考

5．2．1 高爐槽下卸料方式

5．2．2 起始布料程序

5．2．3 裝料順序

5．2．4 全爐壓力損失

6 高爐筑爐

6．1 要有爐役后期護(hù)爐經(jīng)歷

6．2 要有認(rèn)真負(fù)責(zé)追求完美的理念

6．3 影響筑爐質(zhì)量的因素

6．4 筑爐過(guò)程中把握的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

6．4．1 爐身冷卻壁勾縫

6．4．2 炭磚砌筑

6．4．3 電偶埋設(shè)

6．4．4 爐缸冷卻壁勾縫

6．4．5 環(huán)縫搗打

6．4．6 痕跡化管理

附錄

附錄1 梅鋼5號(hào)高爐筑爐日志

附錄2 梅鋼3號(hào)高爐基本資料

參考文獻(xiàn)2100433B

《煉鐵實(shí)踐 高爐操作的思考與感悟》是作者在長(zhǎng)期的高爐煉鐵實(shí)踐中，對(duì)遇到的一些特殊爐況，通過(guò)細(xì)致觀察并進(jìn)行積極的探尋，獲得的一些有意義的結(jié)果。此外，對(duì)高爐制度調(diào)整等方面進(jìn)行反思．提出看法?！稛掕F實(shí)踐 高爐操作的思考與感悟》內(nèi)容包括噴煤、風(fēng)溫、高爐均勻性問(wèn)題、高爐調(diào)整建議、做法以及高爐筑爐方面的質(zhì)量控制和現(xiàn)場(chǎng)管理心得。

《煉鐵實(shí)踐 高爐操作的思考與感悟》可供高爐操作管理人員、教學(xué)人員、工程設(shè)計(jì)人員閱讀參考。

高爐煉鐵高爐煉鐵現(xiàn)狀

中國(guó)的高爐煉鐵行業(yè)以近于飽和，盡管有著世界最高的產(chǎn)量，但不論是生產(chǎn)成本還是經(jīng)濟(jì)收益都差于世界水平，從而導(dǎo)致在世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力不足，對(duì)高爐煉鐵的可持續(xù)發(fā)展鋪滿障礙。其中先進(jìn)的高爐煉鐵廠與落后的高爐煉鐵廠共存，并且中小型高爐過(guò)多，存在著不符合規(guī)定的高爐煉鐵廠，在生產(chǎn)上無(wú)法做到低成本、低消耗、低污染，無(wú)視市場(chǎng)的飽和狀態(tài)，最終導(dǎo)致供大于求，成品低廉。由于這種不良的市場(chǎng)環(huán)境，使得中國(guó)的高爐煉鐵在環(huán)保能源問(wèn)題上存在缺陷。而我國(guó)也作出了相應(yīng)的對(duì)策：為化解過(guò)剩的產(chǎn)能，在 2016 年各種政策方案相繼頒布，大力推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，使鋼鐵價(jià)格稍有回升，不過(guò)并未能解決產(chǎn)量過(guò)剩這一問(wèn)題，在經(jīng)濟(jì)收益上稍有改觀，根本問(wèn)題卻依然存在。

高爐煉鐵技術(shù)指標(biāo)

由我國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定大于 4000m3高爐為大型高爐，而大型高爐生產(chǎn)率是小型高爐的數(shù)倍，所以我國(guó)的大型高爐為高爐煉鐵技術(shù)起到了帶動(dòng)作用。在其中大高爐的平均爐容約為 4568.75m3，平均利用系數(shù)約為 2.085t/(m3.d). 大高爐的平均焦比與

煤比分別為 349.4kg/t、159.76kg/t，平均富氧率為 3.36%。由于中國(guó)的礦石品位較低，因此為保證大型高爐的穩(wěn)定性，大多采用外國(guó)進(jìn)口的原料，其中燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和塊礦的比例為約為 71.5%、19.7%、8.7%。我國(guó)包括中小型高爐在內(nèi)的燃料比為 539.72kg/t 焦比和煤比分別為 361.02kg/t、141.72kg/t，風(fēng)溫為 1153.96℃。而國(guó)外先進(jìn)水平的燃料比均低于 500kg/t。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

在鋼鐵工業(yè)中，煉鐵系統(tǒng)是資源消耗、能源消耗及污染物排放的“大戶”。要全面貫徹《國(guó)家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》和“高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、環(huán)?！钡臒掕F方針，高爐工藝設(shè)計(jì)必須積極推行可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，提高環(huán)保和資源綜合利用水平。為此，設(shè)計(jì)大師項(xiàng)鐘庸等煉鐵專家、教授合作，在編寫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高爐煉鐵設(shè)計(jì)工藝規(guī)范》工作的基礎(chǔ)上，編著了《高爐設(shè)計(jì)——煉鐵工藝設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐》一書。全書分16章共120萬(wàn)字，分別介紹了煉鐵工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和可持續(xù)發(fā)展的保障條件，精料要求和降低資源、能耗以及強(qiáng)化冶煉的對(duì)策、措施和途徑，工藝計(jì)算，設(shè)備設(shè)計(jì)和選擇以及長(zhǎng)壽的條件和措施，爐渣、煤氣等二次資源、能源的綜合利用以及自動(dòng)化技術(shù)等。書中結(jié)合審定中的《高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》，在闡述和總結(jié)高爐工藝設(shè)計(jì)，包括硬件和軟件，包括操作設(shè)計(jì)和設(shè)備、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的理論和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，介紹了我國(guó)高爐工藝設(shè)計(jì)的大量科學(xué)試驗(yàn)和工程實(shí)踐，并且觀點(diǎn)鮮明地介紹了迄今尚未得到煉鐵界公認(rèn)的新觀點(diǎn)、新理論、新指標(biāo)和新方法。書中內(nèi)容既是對(duì)新《規(guī)范》的闡釋和補(bǔ)充，可以作為執(zhí)行新《規(guī)范》的參考書或培訓(xùn)用書；更是站在新的發(fā)展高度上對(duì)高爐設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)總結(jié)，也可以供廣大工程技術(shù)人員、研究人員和師生參考。2100433B

第一章 高爐煉鐵基礎(chǔ) 1

第一節(jié) 高爐煉鐵生產(chǎn)概述 1

一、生鐵的定義和種類 1

二、高爐煉鐵工藝流程 1

三、高爐的主要設(shè)備及作用 1

四、高爐生產(chǎn)的特點(diǎn) 4

五、高爐生產(chǎn)的產(chǎn)品及應(yīng)用 4

六、高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 5

第二節(jié) 煉鐵車間概述 6

一、煉鐵車間設(shè)計(jì) 6

二、高爐本體設(shè)計(jì) 7

三、高爐內(nèi)型設(shè)計(jì) 13

四、高爐用耐火材料 16

五、高爐冷卻設(shè)備 27

六、煉鐵車間原、燃料供應(yīng)系統(tǒng) 43

七、爐頂裝料系統(tǒng) 51

八、送風(fēng)系統(tǒng) 61

九、渣鐵處理系統(tǒng) 74

第三節(jié) 高爐冶煉基本原理 90

一、爐料在爐內(nèi)的物理化學(xué)變化 91

二、直接還原與間接還原的比較 96

三、高爐爐渣與脫硫 98

四、影響燃燒帶大小的因素 105

五、爐料運(yùn)動(dòng) 111

六、非正常情況下的爐料運(yùn)動(dòng) 114

第二章 高爐用原、燃料 121

第一節(jié) 高爐用鐵礦石 121

一、高爐對(duì)鐵礦石的要求 121

二、鐵礦石的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 121

第二節(jié) 高爐用熔劑 123

第三節(jié) 高爐用燃料 123

一、焦炭在高爐中的作用 123

二、高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求 124

第四節(jié) 高爐用原、燃料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 124

第三章 高爐操作及事故處理 125

第一節(jié) 正常爐況 125

一、正常爐況的標(biāo)志 125

二、正常爐況時(shí)的操作 125

第二節(jié) 爐況失常的處理 137

一、虧料線 137

二、中心過(guò)重、中心過(guò)吹 138

三、管道行程 139

四、偏料 140

五、爐涼、爐熱 140

六、連續(xù)塌料 142

七、懸料 142

八、爐墻結(jié)厚 143

第三節(jié) 爐缸堆積 144

一、爐缸堆積原因 144

二、爐缸堆積處理方法 145

三、利用上、下部調(diào)劑,處理爐缸堆積 145

四、減少慢風(fēng)、停風(fēng)及漏水 146

五、嚴(yán)重堆積時(shí)用錳礦洗爐 146

六、改善渣、鐵流動(dòng)性 147

第四節(jié) 爐缸、爐底燒穿事故的處理和預(yù)防 148

一、爐底燒穿的處理 148

二、爐缸燒穿的處理 148

三、爐缸、爐底燒穿的預(yù)防 148

第四章 高爐特殊操作 150

第一節(jié) 高爐開爐、燒爐、裝料 150

一、烘爐 150

二、裝料 152

三、點(diǎn)火 154

四、開爐送風(fēng)制度 154

第二節(jié) 高爐停爐 155

第三節(jié) 高爐封爐 157

第四節(jié) 短期休風(fēng)與送風(fēng) 158

第五節(jié) 長(zhǎng)期休風(fēng)與送風(fēng) 159

第六節(jié) 高爐事故處理 161

一、鼓風(fēng)機(jī)突然停風(fēng) 161

二、突然停電 161

三、突然停水 162

第五章 爐前操作與事故處理 163

第一節(jié) 爐前操作任務(wù)和指標(biāo) 163

一、爐前操作對(duì)高爐冶煉的影響 163

二、爐前工作平臺(tái) 163

三、高爐爐前操作指標(biāo) 164

第二節(jié) 鐵口的構(gòu)造與維護(hù) 166

一、出鐵口的構(gòu)造和工作條件 166

二、鐵口的維護(hù) 168

第三節(jié) 出鐵操作 172

一、打開出鐵口時(shí)間 172

二、打開出鐵口方法 172

三、出鐵操作 173

四、開鐵口 174

第四節(jié) 出鐵事故及處理 175

一、鐵口工作失常 175

二、鐵口孔道偏移 177

三、鐵口泥套潮濕出鐵時(shí)發(fā)生爆炸 178

四、泥套破損后堵不上鐵口 178

五、潮鐵口出鐵事故 178

六、開爐時(shí)鐵口事故及處理 179

第五節(jié) 泥炮操作與事故處理 179

一、堵鐵口及拔炮作業(yè)程序 179

二、泥炮的事故 181

第六節(jié) 撇渣器操作 181

一、撇渣器的構(gòu)造 181

二、撇渣器的操作及注意事項(xiàng) 182

三、撇渣器的各類事故 182

第七節(jié) 渣口操作與事故處理 184

一、渣口裝置 184

二、放渣時(shí)間的確定 185

三、放渣操作 185

第六章 高爐煉鐵操作案例 189

一、無(wú)水炮泥與高爐操作要“般配” 189

二、如何避免高爐爐缸燒穿事故發(fā)生 191

三、高爐爐況失常的表現(xiàn)及處理 193

四、高爐堿金屬的危害及防治 200

五、高爐開爐 207

六、高爐溜槽脫落原因及對(duì)策 219

七、高爐爐墻結(jié)厚及對(duì)策 224

八、高爐鋅的危害及預(yù)防措施 226

九、爐缸侵蝕處理與有效補(bǔ)爐操作 229

第七章 高爐煉鐵安全生產(chǎn) 233

第一節(jié) 高爐煉鐵生產(chǎn)主要危險(xiǎn)及安全措施 233

一、高爐煉鐵生產(chǎn)特點(diǎn) 233

二、煉鐵生產(chǎn)主要危險(xiǎn)因素 233

三、煉鐵高爐煤氣作業(yè)區(qū)域分類 233

四、煉鐵生產(chǎn)主要事故類別和原因 234

五、供上料系統(tǒng)的主要危險(xiǎn)和安全措施 234

六、供上料系統(tǒng)的安全操作要點(diǎn) 235

七、煤粉噴吹系統(tǒng)安全技術(shù)措施 235

八、爐頂裝料系統(tǒng)的安全技術(shù)規(guī)定 236

九、無(wú)料鐘爐頂安全技術(shù)規(guī)定 237

第二節(jié) 高爐安全操作注意事項(xiàng) 237

一、休風(fēng)(或坐料)應(yīng)遵守的規(guī)定 237

二、停爐的安全操作規(guī)定 238

三、停電事故處理應(yīng)遵守的規(guī)定 238

四、停水事故處理注意事項(xiàng) 238

五、富氧鼓風(fēng)安全技術(shù)要求 239

六、熱風(fēng)爐安全技術(shù)要求 239

七、渣、鐵處理安全技術(shù)要求 240

八、擺動(dòng)溜嘴操作安全技術(shù)要求 241

九、渣、鐵罐使用安全要求 242

十、水沖渣安全要求 242

十一、高爐作業(yè)預(yù)防煤氣事故措施 243

第三節(jié) 高爐設(shè)備安全檢修 243

一、高爐設(shè)備檢修的安全注意事項(xiàng) 243

二、爐頂設(shè)備檢修應(yīng)遵守的安全規(guī)定 244

三、熱風(fēng)爐檢修應(yīng)遵守的安全規(guī)定 245

四、除塵器檢修應(yīng)遵守的安全規(guī)定 245

五、鐵水罐檢修的安全注意事項(xiàng) 246

六、煉鐵廠主要安全事故及預(yù)防措施 246

七、高爐煤氣TRT發(fā)電裝置安全要求 246

參考文獻(xiàn) 247 2100433B