高炉突发事故标准化操作方案(编辑修改稿)

高炉突发事故标准化操作方案(编辑修改稿)内容摘要：

应对，使高炉稳定顺行得到相对改善，也就是说使操作技术与 原、燃料条件相适应，达到高炉稳定顺行的目的，在此基础上不断改善经济技术指标。 高炉原燃料条件劣化炉况的表现 高炉稳定性下降。 高炉料柱的透气性明显下降，透气阻力系数升高，炉况出现波动，减风次数增加，崩、滑料次数增加。 喷煤比下降，能耗升高。 在高煤比、高利用系数冶炼条件下， 焦炭质量是高炉稳定顺行的关键，随着焦炭质量的不断下降，无论是热强度还是冷强度均呈下降的趋势，灰分和硫含量均升高，高炉透气性变差，炉况稳定性受到影响，接受高煤比能力下降，炉况处于临界状态，负荷和喷煤比呈下降趋势，并且燃料比和工 序能耗增加。 第 5 页 应对原料粉粒多的技术对策 在料场将粉粒筛干净后再上高炉料仓，在高炉槽下再过筛一次。 加强跟踪筛网清理，控制小于 5mm的粉矿＜ 5%。 高炉料仓尽量保持高槽位，合理安排排料顺序，避免粉粒多的矿布到边缘或中心。 入炉粉末增加时，煤气流调节以改善透气性为主。 在原来基础上适当疏松边缘气流，改善边缘煤气通道， 同时边缘气流也不宜过强， 防止炉墙结厚，以热负荷稳定为控制目标，减少粉矿粘结和脱落对气流影响。 由于原料条件不好，风压升高，导致鼓风动能降低， 可适当降低负荷，改善透气性，保证一定 的鼓风动能， 使气流横向均匀分布，煤气分布变化最小。 应对焦炭质量变差的技术对策 焦炭在高炉冶炼中起着举足轻重的作用，随着焦煤资源的紧张，焦炭质量下降，高炉炉缸死料柱呈现肥大的趋势，透气、透液性下降，高炉的料柱透气性变差，炉况不稳定，不易接受风量。 高炉可以采取提高富氧率，降低炉腹煤气量、降低负荷，降低煤比等措施，以改善高炉透气性，可以适应焦炭质量下降形成的生产条件，但这些技术对策是被动的，治标不治本，且制约了产能的发挥、能耗降低及成本控制。 应对焦炭质量下降的理想技术对策是通过上、下部 煤气流调剂，改善高炉透气性，煤气流分布合理、高炉稳定顺行，这也是高炉操作努力的方向，高炉煤气流调剂是以下部为主，上下部调剂相结合，煤气调剂遵循 “ 制衡 ” 原则 ， 根据下部气流分布，控制上部气流分布，适应焦炭质量的变化。 焦炭质量变 差，高炉料柱透气性差， 风压高，鼓风动能低，回旋区缩小，死料柱相对肥大，下部气流中心受阻，边缘气流相对发展， 操作技术对策以引导 中心气流为主，适当控制边缘气流，使煤气流向中心发展，缩小死料柱，实现煤气流合理稳定分布。 4 严格抓好原燃料的化学成分的检测和物理性能检测， 为 高炉 实现 精细化、量化操作及 时反馈相关的数据， 减少操作的盲目性，提高工长的应变和应急反应能力 ， 以便最大程度减少高炉操作的大幅波动。 应对炉料结构性能变化的技术对策 高炉炼铁反应是一个高温、高压、多相共存的极其复杂的反应，熔滴区的形成及其高炉冶炼的影响与软融带及其在高炉中所处的位置、厚度和透气性等因素息息相关，而炉料的高温冶金性能对熔滴区形成起关键作用。 炉料结构不稳定，炉料性能变化，软化、熔融区间加宽，还原后的强度低，引起软熔带 宽度增加 并且不稳定，软熔带位置上移，间接还原区缩小，风压升高、透气性变差，影响高炉顺行。 根据高炉的冶炼特点和高炉炉型特征，炉料在下降过程中，位置越低，料层越薄，第 6 页 在炉腰处料层最薄，而且下部温度梯度大，对于软化和熔融区宽的炉料，采取降低高温区的操作，气流调剂上适当控制边缘气流，降低软熔带高度，可以减少软熔带宽度及波动。 根据高炉煤气流分布的特点，在原料冶金性能变差条件下，高炉的透气性变差，高炉的鼓风动能下降，高炉炉腹煤气流不易吹透中心，主要分布在边缘，使边缘高温区上移，边缘软熔带层加宽，透气性变差，严重时导致边缘气流分布不均匀，形成管道，在这种情况下，上部采取适当控制边缘气流调剂方法，可以 使中心气流相对发展，使气流分布更合理，而且控制边缘软熔带根部高度，缩小软熔带宽度，对改善高炉透气性有利。 原料条件变差的情况下，尽量均匀布料，使料层均匀铺开，改善软熔带稳定性，同时采用高压操作，控制煤气流速，适当控制炉温，也对控制高温区有利。 疏松边缘和中心两股气流调剂手段，如果效果不明显，在分析炉料性能的基础上，采取控制软熔带高度的方法，降料线，调布料档位，高炉透气性得到改善。 第 3 章 不同焦炭质量的应对措施 焦炭在高炉中的作用 焦炭在高炉炼铁中的地位和作用。 焦炭在高炉炼铁中是不可缺 少的炉料，对高炉炼铁技术进步的影响率在 30%以上，在高炉炼铁精料技术中占有重要的地位。 焦炭对高炉炼铁的作用是： 是主要的热量来源，高炉炼铁炭素 （ 包括焦炭和煤粉 ） 燃烧所提供的热量，占高炉炼铁总热量来源的 70%。 随着喷煤比的提高，焦炭用量在逐步减少。 但是，焦炭的用量总是要大于喷煤量。 理论最低焦比为 250kg/t, 焦炭在风口燃烧掉 55%～ 65%。 是还原剂，焦炭还原作用是以 C 和 CO 形式来对铁矿石起还原作用。 炉料到风口焦炭溶损反应为 25%～ 35%。 是生铁的溶碳，在高炉炼铁过程中焦炭中的碳是逐步渗透 到生铁中。 一般铸造生铁含碳 %左右，炼钢生铁在 %左右。 生铁渗碳消耗焦炭 7%～ 10%。 是炉料的骨架作用，焦炭在高炉内是起骨架作用，支撑着炼铁原料 （ 烧结矿 、 球团矿 、 天然块矿 ） ，又起到煤气的透气窗作用。 焦炭的 4 种作用中，提供热源的主导作用不会改变，这就决定了理论焦比最低值。 低于这个最低值，高炉炼铁就难以正常生产，或经济上就不合算了。 在各种条件下高炉炼铁中碳的还原作用和渗碳功能不会有较大的变化。 在高炉大型化和氧煤强化炼铁技术不断进展，喷吹煤比逐渐上升入炉焦比下降的条件下，焦炭的骨架作用会显得更加突 出，相应对焦炭的质量要求也会越来越高。 否则，是难以实现高喷煤比，高炉炼铁不能正常生产。 焦炭从料线到风口平均粒度减少 20%～ 40%。 劣质焦炭和热反应性差的焦炭粉化率会很大。 焦炭的热性能 高炉炼铁近年生产指标不断改善，但能源的短缺也给高炉带来新的挑战，降低焦比，第 7 页 提高喷煤比成为降低生铁成本的有效手段之一，而提高喷煤比的有效措施之一就是提高焦炭质量，特别是焦炭的热性能指标。 焦炭的 CRI 和 CSR 是评价焦炭热性能的重要指标，CRI 指焦炭的反应性， CSR 是指焦炭反应后强度。 高炉大型化以后对焦炭质量提出了新的更 高要求，并对焦炭热性能等提出了要求。 高炉大型化以后，料柱增高后，料的压缩率提高了，透气性变差。 特别是炉缸容积变大以后，炉缸的焦炭状态对高炉生产的影响更大了。 焦炭的热性能不好（ CRI 高、 CSR 低），会使块状带透气性变差，软熔带位置下移，表现为中心气流弱，边缘气流强；炉缸中心死料柱增大，风口及回旋区的碎焦量增加，炉缸的透液性变差，铁口深度减小等。 这些都会严重影响高炉顺行，引起高炉直接还原升高和煤气化学能利用降低，导致焦比上升。 焦炭热性能对高炉冶炼指标的影响 指标 范围 利用系数 /% 焦比 /% 煤比 /% 燃料 比 /% CRI 降低 1% CSR 提高 1% 从上表不难看出，焦炭 CRI 对各项指标的影响均高于焦炭 CSR 对其影响。 焦炭的冷态性能 炼铁 操作 者要十分关注 M10 数据的变化。 M10 指标是个焦炭抗碎指标，它是反应出焦炭在高炉冶炼过程中的破碎程度的指标。 焦炭 M10指标不好，在高炉冶炼过程中易粉化，产生较多的粉末。 焦炭粉末多会造成高炉炉料透气性变差，压差升高，风量减少，不允许多喷吹煤粉；同时，粉末增多，也容易被高炉 煤气带出炉外，造成高炉除尘灰中含碳量增加，也就造成焦炭的高炉利用率的下降，焦比升高；焦炭易粉化，会造成炉缸内焦炭粒度变小，甚至会有较多的焦末，就会造成炉缸不活跃，直接使高炉鼓的风吹不透炉缸中心，还会促进炉缸中心堆积；一些高炉使用 M10指标差的焦炭，会出现高炉休风后，不易恢复风量，延 长炉况处理时间。 就是因为焦炭粉化后，炉缸内焦炭之间没有多少空隙 （ 正常的应有 的空间）。 应对措施 实践表明，焦炭质量短期稍微下降，会使炉况不稳定，正常的风量及较高的煤比难以维持；焦炭质量短期明显下降，会使煤气流严重失 常，顺行变差。 劣质焦炭入炉，其高温冶金性能的降低劣化了焦炭的骨架作用，特别是炉缸中心死焦堆的透性、透液性大大降低，圆周工作不均，对炉况顺行构成极大威胁。 集中表现在中心煤气通路堵塞，压差升高，高炉吃风、吃热能力下降，脱硫效率低下，风口大量损坏，严重时将引起炉况失常。 针对焦炭质量劣化的状况，高炉操作以活跃炉缸为主，从上下部调剂入手，采取疏导煤气、控制合理的实际风速和鼓风动能、缓解焦炭在高温区粉化等措施，有效地改善高炉的顺行状况。 上部装料制度以打开中心气流为主，辅以疏导边缘，保持煤气流的两条通路，可第 8 页 以 起到缓解压差的良好作用。 通过缩小矿批、增加中心及边缘焦炭量可以保持或发展两股气流，尤其应确保中心焦炭量，合理的调整将抵消劣质焦炭对煤气分布的不利影响，从而达到炉况顺行的目的。 实践表明焦炭质量恶化后高炉的操作调剂应以发展两道气流为主，适当抑制边沿气流及缩小矿批的操作方针 ,以便得到良好的技术经济指标。 送风制度的选择不仅要考虑活跃炉缸，也要考虑焦炭劣化后下部回旋区的变化。 喷吹高反应性煤，能起到保护焦炭的作用。 优化喷吹煤种及燃烧环境，以减少未燃煤粉量，对改善炉缸工作、降低高炉压差有利。 高炉喷吹高反应性的 烟煤虽然无法改变焦炭与 CO2的反应能力，但可以减少焦炭与 CO2反应的机会，喷吹高挥发分的烟煤可以抑制焦炭的气化速度，对焦炭有保护作用。 高反应性煤对不同焦炭的反应性影响不同，随着焦炭反应性的提高，煤对焦炭反应性影响也增大，因此，对使用劣质焦炭的高炉效果明显。 煤的反应性对焦炭反应性影响 喷煤时焦炭反应性的变化051015202530焦炭1 焦炭2 焦炭3焦炭反应性，%焦炭反应性（不喷煤）焦炭反应性（喷煤）焦炭反应性的变化 根据原燃料的供应数量、质量、炉况基础和趋势以及季节特点，完善高炉的操作措施，使之有针对性和可操作性，以指导工长操作和炉况调节。 抓好炉墙温度、水温差、铁水温度、理论燃烧温度、风速和鼓风动能、煤气分析、十字测温、压量 关系等冶炼参数的监测和分析工作，以抓住炉况失常苗头。 不断完善对炉缸不活跃征兆和程度的数据总结，保证炉缸工作长期稳定、均匀活跃，并保持合理的操作炉型，把炉况失常消灭于萌芽状态。 第 4 章 高炉冶炼低品位矿 降低原料费用，可以大幅度降低生铁的制造成本。 目前由于国外铁矿石的价格波动，运输价格高昂，增加国内铁矿石的用量是现阶段必走之路，发挥两种资源的优势，在粗粮细作上下功夫，国外大铁矿，除品位高以外，一般成份稳定是很大的优势，但 Al2O3较高。 国内及东南亚铁矿石价格 较 低，节约运输费用，而且脉石多为酸性，但成份波动 大，品位低，渣量大。 精料和炉料结构的合理性只是相对的 、 暂时的，随着资源或产品市场的变化，原有的综合平衡被打破，其炉料结构也随之改变。 为应对低品位矿，特制定以下措施： 第 9 页 加强混匀原料的设施，减少成份波动，提高入炉矿石的稳定性，提高低品位矿的使用效果。 加强矿石质量的管理。 改进烧结工艺，使用较便宜的矿粉烧结出高质量的烧结矿，FeO 合适且稳定，其强度、粒度、还原性能都比较好，做到粗粮细作。 加强入炉前过筛的管理，控制烧结矿的料流，以矿仓闸门不卡料为原则，降低振动筛上矿层厚度，延长筛分时间，提高筛分效率。 控制 小于 5mm的烧结粉末低于 2%，对提高料柱的透气性十分重要。 稳定焦炭质量。 要保证焦炭的骨料 （ 主焦煤的比例 ） ，确保焦炭的强度，尤其是热强度（ CRI、CSR）， CSR 要达到 60%以上，保证其料柱骨架的作用，能有效地解决提高低品位矿用量后炉内煤气出路问题。 小块焦（不是焦丁，而是中焦）与矿石混装入炉。 减轻煤气通过软熔带时的阻力，提高高炉的透气性。 高炉采用高焦炭混装比，在技术经济指标保持不变的情况下，对铁矿石原料的要求可以降低，这就扩大了原料的选择范围，为降低原料打下技术基础。 采用高焦炭混装比技术还可以提高高炉 生产效率和降低还原剂比。 在原燃料质量不能提高的情况下，适当降低高炉的强化程度，为提高喷煤量腾出空间，对节能降耗有利。 降低炉腹煤气量，多富氧，提高鼓风中含氧量，能提高冶炼强度和炉缸燃烧温度，增加煤气中 CO 的浓度，减少每吨铁的煤气量并降低炉顶煤气温度，有利于提高产量和降低焦比。 使用阻力系数保证高炉顺行，降低强化程度后，风量下降，鼓风动能降低，要保持炉缸活跃，避免炉缸堆积，防止炉缸侧壁壁温度升高，尤其是要注意炉缸透液性下降，引起炉底温度下降。 高压操作。 提高炉内煤气的压力，缩小煤气体积，降低煤气流速， 减少煤气对料柱的阻力 ,能促进高炉顺行 ,有利于进一步提高冶炼强度，同时还能增加煤气在高炉中的停留时间和减少炉尘损失。 高效地利用设备，降低非计划休风率。 若频繁的慢风、休复风，极有可能造成炉内气流的重新分布，炉缸不活，进而致使炉况波动。 控制炉墙温度，保证顺行。 杜绝炉墙温度过度地降低。 合理渣相，改善炉渣性能，降低炉渣的粘度。 渣量增大，如果渣粘度大，不能及时排出来，会造成炉缸可利用的空间变小，不利于高炉强化。