大型高炉操作炉型合理性的特点及调整.doc

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1、冶金之家网站大型高炉操作炉型合理性的特点及调整李夯为，唐顺兵(山西太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂，山西太原030003)摘要：从太钢5号高炉近年来对合理操作炉型的认识和调整过程出发，通过分析一定操作炉型下炉况运行参数，煤气流分布特点，炉体各段炉衬温度、热负荷分布和冷却水温差等表征操作炉型的参数，以此来描述合理操作炉型下的炉况特点。并以此为基础分析和探讨，大型高炉实现合理操作炉型的措施。关键词：大型高炉；操作炉型；炉体温度；热负荷；水温差；控制太钢5号高炉(4350m3)2006年10月13日投产，至今生产已5a多。众所周知，高炉在生产一定时间后，有一个由

2、设计炉型到操作炉型的转变过程，而要实现炉况的长期稳定顺行和技术经济指标良好，在生产操作上就是要实现操作炉型的合理控制。在设计炉型趋于合理，使炉内煤气流和料流运行顺利、接触良好，煤气的化学能和热能利用程度高，炉衬侵蚀均匀，炉衬温度分布合理，操作炉型主要尺寸比例与设计炉型相近而且稳定，高炉生产指标达到最佳状态，而且高炉长寿，人们将这种状态下的炉型称为合理炉型[1]。本文尝试从炉内煤气流分布、炉体各段炉衬温度、热负荷分布和冷却水温差的控制以及炉况稳定性等情况，来分析影响5号高炉操作炉型的因素，以此来探讨大型高炉合理操作炉型的特点，并初步提出对操作炉型进行调整

3、的措施。根据经验式或指数方程计算出来的炉型叫做设计炉型[1]。在现代高炉设计中，设计炉型在很大程度上就决定了高炉操作炉型的取向。5号高炉属4000m3级大型高炉，炉喉直径10.5m，炉喉截面积86.59m2，在煤气流控制上对炉顶布料要求高。5号高炉将槽下排料、装料制度和送风制度的调整相结合，以实现较为理想的炉喉料面形状，达到煤气流的合理分布。5号高炉炉腰直径16.0m，炉腰截面积201.06m2，大型高炉在炉腰直径变大和炉料软熔后，煤气流速在该区域变慢，或是高炉下部热制度不稳定，热量不充足的情况下，易导致炉腰区的炉衬温度和热负荷往低走，其低到一定的程度

4、将会影响到高炉的顺行和强化冶炼，5号高炉就曾经出现过这种情况。1操作炉型合理时的炉况顺行性表征参数建造高炉时用耐火砖砌成设计的炉型，高炉生产一段时间以后，炉衬受到侵蚀，有的部位砖衬侵蚀到冷却器能保护其稳定，有的以渣皮代替，炉型相对稳定，高炉操作指标达到较高水平，这时的炉型称为操作炉型。怎样通过控制合理的煤气流分布，在设计炉型的基础上，结合相应的冷却制度来实现操作炉型的合理控制，是高炉生产操作中的一项重要任务。据5号高炉2011年来的生产实践，高炉操作炉型是否合理，应该从以下几个方面的炉况顺行性参数和特点来评判。①大型高炉定风量操作时，风压和压差曲线的稳

5、定性，即炉内压量关系的适应性，一般要求，风压一天内波动值在15kPa以内。②炉顶压力稳定，其波动值在5kPa以内，压差和透气性指数在较小的范围内波动。③煤气利用率达到51.0%以上且稳定。④十字测温曲线。总共21点十字测温温度分布稳定且呈有规律性的波动。中心温度能维持在550～600℃，次中心温度在200～250℃，中心气流畅通且稳定，边缘4点温度在80～100℃，且收敛性较好。⑤炉顶温度。炉顶煤气上升管4点温度平均值在180℃以下，不超过200℃，且4点温度不发散，温度偏差小于20℃；炉喉钢砖温度在110～140℃，据炉顶装料前后呈小幅度的有规律的起

6、伏。⑥冶金之家网站探尺。3个炉顶探尺均匀下降，料尺偏差在0.5m以内，料速与计算的理论产量及当前燃料比相匹配，料速均匀性好，上料正常时无炉顶打水。⑦炉缸物理热充沛。炉温水平稳定，3个在工作的铁口炉温均衡稳定，同一炉铁前、后期铁水测温偏差小于等于50℃，出铁后期铁水测温不低于1520℃。⑧炉体各层温度实现合理的分层分布，相互之间不出现交叉，温度不呆滞，呈有规律的波动。⑨炉体各段热负荷分布适宜，在炉况稳定顺行的前提下，能将炉体各段热负荷控制到高炉能稳定生产的最低值。⑩高炉实现1a以上的长期稳定顺行，而且技术经济指标良好，稳定长寿。2011年前9个月5号高炉

7、在操作炉型控制得较好时，取得了较好的技术经济指标。2011年1-9月5号高炉主要技术经济指标统计见表1。2体现操作炉型的几个方面2.1炉体各段炉衬温度2009年后5号高炉对炉体温度进行分段式管理，并在边缘煤气流得到适度抑制时，对炉体温度圆周方向的均匀性及温度下限值进行严格管理。炉身中部成为今后持续稳定高产的薄弱环节，一旦炉况发生波动，极易产生炉壳温度上升现象，从而降低高炉炉壳强度，影响高炉长寿，对日后高炉正常的维护和操作带来不利影响[2]。2011年1月开始，5号高炉通过休风定检对炉体温度波动最频繁的炉身中上部进行硬质压入、炉衬再造处理。此项措施明显稳

8、定了边缘煤气流和降低了炉衬温度，减少了偏尺、滑料、崩料、悬料、管道和脱落等现象，规整了操作炉型