【文章內(nèi)容簡介】 異，表明圓周工作不均勻程度 ?利用儀表判斷 ?熱風(fēng)壓力和風(fēng)顯表： 風(fēng)壓上升和風(fēng)量下降，表明煤氣上升過程中的阻力增加，風(fēng)壓上下波動，表明高爐難行，風(fēng)壓突然上升和風(fēng)量突然下降，表明有發(fā)生懸料現(xiàn)象的可能 ?探尺表： 從探尺表的形狀看出下料速度、料線高低、順行和難行、崩料和懸料等情況 ?爐頂溫度和爐喉溫度表： 它可以間接地反映四個(gè)方向上的煤氣流分布狀況。邊緣氣流較大時(shí)爐頂溫度和爐喉溫度上升，并且四個(gè)點(diǎn)的溫度較分散；邊緣氣流小時(shí)，爐頂溫度和爐喉溫度下降，四個(gè)點(diǎn)溫度集中 ?爐身靜壓力計(jì)： 爐身靜壓差升高，說明該壓差計(jì)上下兩水平面之間的爐料透氣性變差 項(xiàng)目 征象 煤氣流分布 1 爐喉、爐身各層徑向的溫度（流量）分布均勻穩(wěn)定 2 爐喉、爐身各層周向的溫度（流量）分布均勻穩(wěn)定 3 煤氣利用好，爐頂溫度隨裝料而規(guī)律性波動 4 CO 2 曲線及溫度曲線與基本操作制度的經(jīng)驗(yàn)值相符 風(fēng)壓、風(fēng)量 1 風(fēng)壓與風(fēng)量的樹枝互相適應(yīng) 2 穩(wěn)定，僅有微小波動 靜壓力、壓差、透氣性指數(shù) 穩(wěn)定，僅有微小波動 料尺 1 各尺料位相同，無停滯、滑料或陷落，時(shí)間間隔均勻 2 單位時(shí)間內(nèi)裝料批數(shù)與冶煉強(qiáng)度項(xiàng)適應(yīng) 風(fēng)口 1 各風(fēng)口工作均勻，明亮，活躍，無升降，無掛渣、涌渣現(xiàn)象 2 噴吹物 無結(jié)焦現(xiàn)象 3 風(fēng)口破損少 渣 1 渣溫適宜，流動性好，上、下渣及各渣口渣溫相同 2 渣樣斷口與冶煉鐵種及造渣制度相適應(yīng) 3 上渣帶鐵少，渣口破損少 鐵 1 含 Si 、 S 量符合要求，鐵溫適宜，出鐵始末鐵溫相近，相鄰鐵次的鐵溫及成分相近 2 鐵流穩(wěn)定，出鐵量與預(yù)計(jì)量相近 爐頂壓力 均勻，向上或向下的尖峰很小 爐頂溫度 各點(diǎn)溫度記錄成一適當(dāng)寬度的曲線，隨裝料前后而均勻擺動 爐況正常的標(biāo)致 ?常見的低料線、管道行程、崩料、懸料現(xiàn)象，利用上下部調(diào)節(jié)及時(shí)處理，能較快恢復(fù)，否則，會出現(xiàn)爐缸堆積、大涼、爐缸凍結(jié)等大事故 ?煤氣流長期分布不合理及爐溫大幅波動，會導(dǎo)致爐墻結(jié)厚、結(jié)瘤。爐況失常最為嚴(yán)重的使?fàn)t缸和爐底燒穿 爐況失常 高爐煉鐵過程的強(qiáng)化 精料 提高鐵品位 ?TFe提高 1%，焦比降低 2%，產(chǎn)量提高 3%（高產(chǎn)、低耗最積極最有效的措施） ?燒結(jié)礦鐵品位：國內(nèi) 55~57%，日本 58~59% 增加熟料比 ?人造礦還原性、透氣性、造渣性好 ?孰料比：國內(nèi) 85%，日本 ~84% 改善冶金性能 ?還原性、還原粉化、還原膨脹、融滴性能 加強(qiáng)原料穩(wěn)定性 ?原料穩(wěn)定性 影響 造渣和熱制度 ?燒結(jié)礦鐵品位波動：國內(nèi) 1~%，日本 % 含鐵爐料整粒 ?改善高爐上部通氣性 ?國內(nèi) 用的不多 ，日本 全部使用 改善焦炭質(zhì)量 ?我國：灰分 14%、轉(zhuǎn)鼓 7780%， C85%， % 日本：灰分 12%、轉(zhuǎn)鼓大于 85%， C88%， % 高爐爐料結(jié)構(gòu) 高爐使用的含鐵原料有天然塊礦，燒結(jié)礦和球團(tuán)礦 1）概念 ① 堿度 二元堿度 CaO/SiO2 : 實(shí)際多用 三元堿度 （ CaO+MgO） /SiO2:錳鐵冶煉 四元堿度（ CaO+MgO） /（ SiO2＋ Al2O3） : 理論 ② 礦石堿度劃分 R 酸性礦 R＝ ～ 半自熔性礦 R＝ ～ 自熔性礦 R＞ 堿性礦 ③ 煉鐵及煉鋼操作堿度 高爐操作 : R=～ 煉鋼操作： R＝ ～ 2)高爐爐料結(jié)構(gòu)的模式 ： ① 全自熔性燒結(jié)礦 ② 酸性球團(tuán)礦為主配加高堿度燒結(jié)礦：北美 ③ 自熔性球團(tuán)礦：北美、北歐 ④ 高低堿度兩種燒結(jié)礦搭配 ⑤ 高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團(tuán)礦（塊礦 ） ⑥ 高堿度燒結(jié)礦配加天然富礦 3)合理爐料結(jié)構(gòu)的一般原則 ① 熟料比高 (即爐料中燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的比例高 ),爐料綜合冶 金性能好 ② 生產(chǎn)熟料應(yīng)采用燒結(jié)還是球團(tuán)工藝，應(yīng)根據(jù)礦粉性能決定。 一般富礦粉粒度粗，不能制造球團(tuán)產(chǎn)球團(tuán)礦 ③ 高爐內(nèi)不直接加入熔劑 (石灰石、白云石等 ) ④ 生鐵成本最低 4）合理的爐料結(jié)構(gòu) ?高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團(tuán)礦 , ?高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團(tuán)礦和塊礦 , ?高堿度燒結(jié)礦配加塊礦。 ① 高堿度燒結(jié)礦 ?自身生成組織良好，高效率，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品 ?良好的還原性：還原性 10％ ↑ ，焦比 ↓8 ～ 9％ ?較好的冷強(qiáng)度和較低的還原粉化：以鐵酸鈣為粘結(jié)相，大孔厚壁，強(qiáng)度好，粉化率低 ?具有較高的荷重軟化溫度 ?具有較好的高溫還原和熔滴性能 ② 酸性球團(tuán)礦 ?生球爆裂溫度高，焙燒區(qū)間寬，易于組織生產(chǎn) , TFe高 ,強(qiáng)度高 ?還原性好。氣孔率高，還原性優(yōu)于其他種類礦石 ?高溫冶金性能差：表現(xiàn)為軟化溫度低，熔滴特性中的壓差徒升，最高壓差數(shù)值大。盡管可配加適量的蛇紋石或白云石來改善，但與燒結(jié)礦相比仍有差距 ③高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團(tuán)礦組成的爐料的冶金性能 ?可避免酸性球團(tuán)礦軟化溫度過低，軟化區(qū)間過寬的弱點(diǎn)，同時(shí)提供壓差徒升溫度，達(dá)到自熔性燒結(jié)礦的水平 ?可發(fā)揮高堿度燒結(jié)礦冶金性能良好的優(yōu)勢，同時(shí)也可克服因堿度過高難熔而單一爐料不能滴落，給高爐操作造成困難 高壓操作 概念 概念： 高壓操作就是通過凈煤氣管道上的高壓閥組提高爐頂 壓力，從而使整個(gè)高爐內(nèi)的煤氣處于高壓狀態(tài)。 分類： 爐頂壓力 30kpa－ 常壓 爐頂壓力 30kpa－ 高壓 高的可達(dá) 300kpa。 效果： 70kPa時(shí)，產(chǎn)量提高 %，焦比降低 %，爐塵量大幅度降低。 發(fā)展歷史 法國 1871年法國冶金學(xué)家貝斯麥提出高壓操作的。 20世紀(jì) 50 年代以后得到各國采用并迅速推廣。 美國 1944～ 1946年，克里夫蘭廠，爐頂壓力提高到 70kPa； 蘇聯(lián) 于 1940年開始試驗(yàn)； 我國 上世紀(jì) 50年代后期， 70年代后爐頂壓力逐步提高到 100－150kPa。 寶鋼 1號高爐 (4063m3)的爐頂壓力已達(dá)到 250kPa 高壓操作工藝流程圖 高壓操作系統(tǒng)的開發(fā) ?蘇聯(lián)最早試驗(yàn)時(shí)，曾將這一閥組設(shè)置在煤氣導(dǎo)出管上，它很快被煤氣所帶爐塵所磨壞，因而試驗(yàn)?zāi)┇@成功。后來改進(jìn)閥組結(jié)構(gòu)并將其安裝在洗滌塔之后，才取得成功 高壓操作的條件 ?鼓風(fēng)機(jī)要有滿足高壓操作的壓力，保證在高壓操作下能供應(yīng)足夠的風(fēng)量 ?“布料與封頂分離”的原則：雙鐘馬基式布料器，它既起著封閉爐頂，又起著旋轉(zhuǎn)布料的作用，布料器旋轉(zhuǎn)部位的密封一直阻礙著爐頂壓力的進(jìn)一步提高。只是到 70年代實(shí)現(xiàn)了“布料與封頂分離”的原則，即采用雙鐘四閥，無鐘爐頂?shù)纫院螅瑺t頂煤氣壓力才大幅度提高到 150kPa， 甚至到 200－ 300kPa 余壓回收 ?風(fēng)機(jī)提高了風(fēng)壓是消耗大量的能量的 (由電動機(jī)或蒸汽透平提供 )。為有效地利用這部分壓力能，從 60年代開始，試驗(yàn)高爐爐頂煤氣余壓發(fā)電，先后在蘇聯(lián)和法國取得成功。采用這種技術(shù)后，可回收風(fēng)機(jī)用電的 25－ 30％，節(jié)省了高爐煉鐵的能耗 余壓發(fā)電工藝流程圖 1一重力除塵器； 3一文氏洗滌塔； 1 14一煤氣； 5一主管噴射器； 6一蒸氣；7一點(diǎn)火孔； 8一減壓閥組； 9一消音器； 10一煤氣總管； 12一氮?dú)獯祾唛y； 13一除霧器； V1一入口蝶閥； V 2一入口眼睛閥； V3一緊急切斷閥； V4一旁通閥； V 5一調(diào)速閥；V6一水封截止閥； Tl— T4一放散閥； G一發(fā)電機(jī)組； TRT一余壓發(fā)電透平機(jī) 高壓操作對高爐冶煉效果的影響 ?對燃燒帶的影響 PV=nRT T一定， P↑V↓ 風(fēng)速 ↓ 。 ? 鼓風(fēng)體積變小，從而引起氣流速度下降，鼓風(fēng)動能減小。 ? 爐缸煤氣壓力的升高，煤氣中 O2和 CO2的分壓將升高，將促 使燃燒速度加快。 鼓風(fēng)動能降低和燃燒速度加快導(dǎo)致高壓操作后的燃燒帶縮小(可相應(yīng)增加風(fēng)量， 進(jìn)一步提高冶煉強(qiáng)度，增加產(chǎn)量 )。 ? 對還原的影響 ? 還原熱力學(xué)： FeO＋ C＝ Fe+CO FeO＋ CO＝ Fe＋ CO2 CO2十 C＝ 2CO 壓力增加，直接還原和碳的溶蝕反應(yīng)受到抑制，對降燃 耗有利。或者說將直接還原推向更高的溫度區(qū)域，有利于 CO 還原鐵氧化物，改善煤氣化學(xué)能的利用 P↑ ， CA↑ ， 氣體擴(kuò)散速度加快，使化學(xué)反應(yīng)也加快，從動力學(xué)角度分析，高壓操作對焦比沒有影響。 ?高壓操作對 Si的還原不利，表明高壓操作對 低 Si生鐵的冶煉有利。 ?對碳酸鹽分解反應(yīng)的影響 CaCO3→CaO ＋ CO2 P↑ ，向左移動，使開始分解和沸騰分解溫度升高。 好在目前已廣泛采用自熔性或高堿度燒結(jié)礦，取消石灰 石入爐。因此，這種影響已消除了 ?動力學(xué) PV=nRT CA=n/V=P/RT ?對料柱阻損的影響 由卡門公式： )2731(])1()1([/ 02023220321tppsKsKHp ???????? ????????Δp 常 ／ Δp 高 ＝ p高 ／ p常 高壓操作 p高 ／ p常 ＞ 1，因而 Δp 常 ＞ Δp 高 ，即 高壓操作使煤氣流在高爐內(nèi)通過的阻力損失降低。 但爐內(nèi)料柱阻損的下降并不是上下部均相同的，研究表明，爐子上部的阻損下降得多，下部的下降得少。造成這種現(xiàn)象的原因是料柱上下部透氣性不同，高爐下部由于被還原礦石的軟熔，孔隙度急劇下降，壓力對 Δp 的作用為孔隙度的下降所減弱。 高壓高爐高度上的煤氣壓力變化 料柱阻損下降好處： ?高壓操作后 Δp 的下降減少爐料下降的阻力 ， 可使?fàn)t況順行 ?如果 Δp 維持在原來低壓時(shí)的水平 ， 則可增加風(fēng)量 ， 即提高高爐的冶煉強(qiáng)度 ?對爐頂布料的影響 高壓操作降低了離開料柱和爐頂?shù)拿簹獾膭訅侯^： ? 在冶煉強(qiáng)度相同和爐料粒度結(jié)構(gòu)相同的情況下，被吹出 爐塵的粒徑變小，數(shù)量減少。常壓改為高