高爐風口損壞的形式及原因
1.1風口損壞主要表現為破裂、磨損和熔損。
(1)風口破裂。包括裂紋和砂眼,主要是風口結構不合理、制造工藝和材料缺陷造成的。加工制造過程中形成裂紋和砂眼,一般很小,肉眼看不到。在高爐生產中,風口承受著巨大的機械載荷和熱載荷,在熱應力的作用下容易產生裂紋。
(2)風口磨損。風口前端伸入爐膛,在噴煤的摩擦和風口回旋區高速運動物料的沖刷下造成磨損。磨損部位一般在風口套水平中心線平面的左右兩側。
(3)風口熔化損失。主要是由于高溫渣鐵或鐵水滴落在風口表面造成局部過熱,使風口溫度迅速上升。當溫度高于其熔點時,風口會被燒壞或熔化。熔損的位置多在風口前端。
根據國內外高爐風口損壞的統計,熔損占80% ~ 92%,磨損占3% ~ 15%,斷裂在50%以下。其中小套破損頻繁,中套易破損,大套不易破損。
1.2風口損壞的原因
風口損壞的原因很多,如風口的結構、材質和制造質量,原燃料的質量,冷卻水的純度、壓力、流量等。風口頻繁損壞除了這些客觀條件外,還與爐缸操作條件和高爐操作技術有關。
(1)風口材質和制造質量有問題。鑄銅純度不夠,結構疏松,導熱性不好;鑄造風口時,原燃料的質量有(2)種變化。當焦炭質量惡化時,高爐內粉化現象嚴重。大量焦粉混渣使熔渣變厚,減緩鐵水滲流速度,易在風口前端聚集高溫熔體,造成風口燒損。當噴煤的灰分和焦油含量較高時,容易造成風口套前端結焦,從而影響風口套的換熱性能。
(2)冷卻水不純,壓力不足,流量低。冷卻水中的雜質容易在小套筒的空腔內結垢,降低其換熱性能,冷卻效果差;如果冷卻水壓力不足,流量小,流速低,積聚在風口套內的熱量不能及時帶走,造成風口熔損。
(3)由于高爐狀況不佳,風口損壞。高爐停爐后可能有爐渣倒入風口,造成風口燃燒,也可能有料柱從上部突然落下,造成風口損壞。如果高爐爐缸不活動,爐缸可能堆積,使渣鐵水平升高,風口高溫燒壞。高爐邊緣過度發展會使邊緣生成的渣鐵量增加,渣鐵沿爐壁掉落在風口上端,造成風口燒損;高爐鼓風動能不足,風口回旋區變小,渣鐵可能燒壞風口套。
(4)高爐操作不當造成風口損壞。高爐噴吹煤粉時,由于噴槍結構不合理、槍位不正確、煤粉噴吹量大、煤粉流速高等原因,可能會在短時間內磨損風口。
防止風口燒穿是一項系統工程。從原料、高爐操作、設備管理、技術管理等方面。研究了防止風口燒穿的安全技術措施,以提高風口的使用壽命,降低阻尼率。
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2高爐操作采取的措施
根據對高爐風口破損形式的分析,制定有針對性的高爐操作管理制度和防止風口燒漏的技術措施,從而提高風口的使用壽命,降低阻尼率,提高經濟效益,達到高爐安全高效生產的目的。主要圍繞以下工作:
(1)濃縮技術,提高和穩定原燃料質量,減少有害元素入爐。根據進廠物流情況,優化煉焦、燒結、造球配料,提高爐子綜合品位,減少渣量。提高焦炭質量,特別是焦炭的熱性能,保證焦炭在爐內的料柱骨架作用和爐膛內良好的渣液滲透性,是保證氣流穩定和減少風口磨損的重要因素。精礦料是爐況長期穩定順行的基礎。
(2)有害元素控制技術。研究有害元素富集對風口變形的影響,跟蹤有害元素的變化,建立有害元素預警系統和定期排堿制度;研究有害元素對風口變形的影響機理,研究有害元素的控制范圍,研究如何通過高爐操作降低有害元素對高爐的危害。跟蹤有害元素的變化,建立有害元素預警系統和定期排堿制度。高爐鋅負荷低于300g/t-p,堿負荷低于4kg/t-p,有效降低了有害元素富集對風變形的影響。
(3)提高高爐條件的穩定性。根據外界變化,合理調整下層系統和熱力系統,控制合理的爐膛參數。通過生產實踐,合理地修正了高爐的控制參數和爐況參數,進一步促進了爐況順行的改善。隨著爐況順行時間的延長,重新修正部分爐參數,根據鈦負荷的變化調整熱工制度,特別是爐溫和堿度的控制,從而實現良性循環,實現長期穩定順行。在生產中,根據爐襯溫度、溫差和煤氣流量的變化,充分利用礦批、料線、風口面積等調節手段進行上下調節, 風口布置和分布角度,使爐襯溫度和煤氣流量保持在合理的范圍內,保持合理的操作爐型,防止爐體下部渣皮過厚突然脫落后風口燃燒。
(4)嚴格檢查風口工作,制定風口工作檢查制度,定期更換和維護。建立風口使用記錄,每次分析風口磨損情況。根據風口前渣皮厚度判斷爐內氣流,進而選擇合理的風口面積,保證風口前爐膛的正常運行,防止局部堆積造成風口燒漏。
(5)改進噴煤槍的材質,正確安裝和調整噴煤槍的位置和角度。建立風口噴槍日常檢查工作,隨時調整噴槍角度,防止煤粉刷漏風;對噴槍的使用壽命進行詳細統計,定期取出檢查更換,研究經濟合理的噴槍材料,最大限度的提高噴槍的使用壽命。
(6)高爐出鋼管理。確定合理的出鐵口角度和深度,確定合理的出鐵次數、鐵水流量和渣穿時間,減少渣鐵循環對爐膛的異常侵蝕。出鐵口深度按出鐵口區磚襯厚度的1.2~1.5倍確定,出鐵速度和渣鐵時間比控制在0.8左右,有效避免了因爐膛工作不均勻造成的局部堆積,造成風口前渣鐵對風口的侵蝕。
(7)在爐膛堆積初期,通過操作手段建立爐膛預處理系統,提高爐膛活性。通過爐膛溫度檢測,可以提前判斷爐膛局部堆積或活性下降的趨勢,并在爐膛堆積初期通過操作手段建立爐膛預處理系統。在爐役結束時,取消使用洗爐劑。