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12004年1#高炉年修开炉炉缸冻结原因分析及处理炼铁一车间蒋裕一．2004年年修前的炉况概述。2004年12月1日至14日炉况较顺。平均风量BV：4412m3/min,平均富氧O2：8278m3/h,平均风温BT：1168C,平均风压BP：384kpa,煤气利用率：51.79%,平均产量：6296.43t/d;累计一级品率：94.3%其中：12.2：30个风口全开送风，12.10开始锰矿洗炉；12.11退负荷0.15并加萤石洗炉；12.12适当松边，料制11档减一环。12.2：12#小套漏；12.3：7（38#）漏；12.4：16#小套漏；12.9：19#中套漏，6（20#）漏；12.12：6（21#）漏，7（5#）漏；12.14：5-15#漏。二．年修降料面操作。1．降料面前的准备：1）停炉料：12月14日1:00开始上停炉料，负荷O/C：2.80（含锰矿），[si]:0.6%,[mn]:0.8%,R2:1.10,(CaF2):3.0%,盖面焦：16.23t/ch*6ch=97.38t。2）年修小修：12：51~17：13休风小修。主要工作是：更换12#、16#破损小套，插盲板盲死12块A类破损冷却壁，拆除十字测温杆并按装炉顶打水枪，接通煤气取样管等等。2．降料面停风操作：17.13复风开始降料面操作，18：05风量加至BV4100m3/min并维持2h，20:00左右打水量用至上限，0：04分6#~10#风口有生降，2：13风口全黑，2：15减风至BV2500m3/h并改常压，2：27切煤气，5：32休风，共出5炉铁。22.12003~2004年降料面风量和打水量的对比2003～2004年降料线对比序号降料线时间（h）瞬时风量对比（m3/min）累计风量对比（m3）打水量对比（t/h）备注2003年2004年2003年2004年2003年2004年00.000000010.5255419584.91.810.310.321.03763389316.110.439.919.531.54032413328.222.6114.090.042.04036413640.435.0109.488.952.53837414151.947.497.1106.963.03529414262.459.9103.9130.573.53114380171.871.4107.3146.384.03103382281.182.8100.5152.194.53109382390.494.384.5154.5105.033823499100.6105.382.6156.9115.533903482110.7115.894.5154.6126.033943467120.9126.2113.0156.1136.533963232131.1136.0122.2155.6147.029643216140.0145.7126.7156.4157.529713198148.9155.3134.8156.1168.018672872154.5164.6145.3157.8178.523342851161.5173.1126.9154.8189.017552844166.8181.696.9157.82:13风口黑，累计风量184.55m3199.517791956172.1187.585.4154.82010.017641955177.4193.485.4156.32110.517621903182.7199.198.4135.72211.017741933188.0204.9111.7137.62311.517901966193.4210.8107.8139.32412.017741988198.7216.7115.5139.72512.517711998204.0121.92613.01766209.3122.92713.51761214.6123.82814.01746219.9124.82914.52025225.9125.8累计（平均）26293048225.9216.7104.6132.0注：2003年打水控制温度350℃，2004年打水控制温度400℃。32.2图表分析图一2003～2004年降料线风量对比100015002000250030003500400045000.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.0降料线时间，h风量，m3/min2003年2004年风口黑图二2003～2004年降料线累计风量量对比0501001502002500.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.0降料线时间，h累计风量，104m32003年2004年风口黑风口黑4图三2003～2004年降料线打水量对比0204060801001201401601800.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.0降料线时间，h打水量，t/h2003年2004年风口黑3．炉墙环状粘结物的计算1）环状粘结物从风口带一直延伸至炉身下部1m处（总高6.1m），在炉身截面其目测尺寸平均约占径向的1/2（相当于中心尚存约Φ6.5m通道），粘结物体积近似为：V=炉腹体积+炉腰体积+炉身1.0m的体积-中心通道体积=356.4+192.3+3.14×62×1+3.14×3.252×6.1=459.4（m3）2）取焦碳堆比重0.53t/m3，矿石堆比重1.85t/m3，O/C=2.8因粘结物为渣铁和炉料混合物，取25%矿石已还原为渣铁，根据经验取堆比重3.0t/m3。则平均堆比重计算如下：渣铁：25%×2.8/3.0=0.233m3/t焦矿料：75%×2.8/1.85=1.135m3/t焦焦碳：1/0.53=1.887m3/t焦平均堆比重=3.8/（0.233+1.135+1.887）=1.167（t/m3）所以环状粘结物重量为：M=459.4×1.167=536.1（t）3）环状粘结中焦碳重量的计算其中焦碳所占体积比例=1.887/（0.233+1.135+1.887）=58%故焦碳重量=459.4×58%×0.53=141（t）4）面风量差的计算，取平均压缩率21%小休时料线4m的炉容=221.87（m3）风口以上炉料体积=2129.35-221.87=1907.48（m3）其中100t盖面焦体积=100/0.53×（1-0.21）=149.1（m3）O/C2.8负荷料体积=1907.48-149.1=1758.8（m3）O/C2.8负荷料单位体积=（2.8/1.85+1/0.53）×（1-0.21）=2.686（m3/t焦）炉料中总焦碳量=100+1758.8/2.686=754（t）5理论耗风量=754×2950=222.43（104m3）按风口变黑时实际总耗风量计算=184.55（104m3）降料面风量差=222.43-184.55=37.9（104m3）5）风量差计算少烧焦碳量=37.9×104/2950=128（t）6）该数据与3中所算留在粘结物中焦碳量（未考虑还原渣铁所耗焦碳）差13t，基本吻合4。降料面过程的几点思考1）通过与2003年降料面的比较可知：2004年降料面中后期风量使用过大，致使顶温过高，从而打水量过大，这是造成环箍粘结物的主要原因；另一方面，风量使用过大造成下料过快，虽然缩短了降料面的时间，但不易使熔融物及液态渣铁顺利下落到炉缸，从而粘结到墙上。0：04风口开始有生降。2）降料面过程中漏水冷却壁该如何控制？5~7层共有20多块是破损的，只盲死12块，仍有10多块未盲死，如何保证炉墙不粘结又确保冷却壁不进一步烧损。3）至2：15改常压，高压操作时间过程，不安全且不利于顺利降料面。4）至2：27切煤气，煤气中最高的H2：13.2%，O2：3.8%，不安全。5）最后一炉铁如何安排？2：13风口已全变黑，而2：18开1#、3#TH出铁。三开炉、炉缸冻结的形成1．开炉前的现状1）未扒炉；因降料面不成功，从风口至炉身下面粘结物约600吨环箍，人员无法进入炉内（不安全）从26#风口处放一炮未果，粘结物无法扒下，炉缸死焦堆也因此未扒出，炉缸无法清出环沟，2）停炉后因为火焰大，凉炉过程中打水量大，至12月16日7：00左右火焰才灭。（即休风约26小时后）3）反弹料无法清出，喷涂时把环箍也喷涂了，并有大量的反弹料落入约0。5米左右宽的环箍裂缝中，而落入炉缸料面上的反弹料也只扒出风口前端的一小部分，其余大部分无法扒出，考虑炉墙现状，按反弹10%计算，约有162*10%=16.2吨反弹料在炉内。4）未烘炉，致使渗入炉墙炉料缝隙中的水分无法排出，也使喷涂料等物质的结晶水无法析出，导致铁口开炉后大量的淌水，中套也淌水。2．开炉工艺的参数的确定原则2.1开炉料结构1）正常料矿批40t/ch,负荷2.4（含锰矿），料制C3338762）全炉焦比3.592。其中正常料比720Kg/t,渣比450Kg/t.3)空焦R2:0.8.(MgO):16%,(Al2O3):22%;正常料[Si]:2.0%[Mn]0.8%.(CaF2):4%,(MgO)08.4%,R2:1.0,R3:1.234）具体装料结构第一段：净焦400吨。第二段：空焦23ch第三段：负荷O/C:2.4正常料。5）说明：基于开炉炉内现状很恶劣，开炉料原则在原方案的基础上做了调整：a：正常料负荷由2.6减至2.4：全炉焦比3.0t/t左右增至3.59t/t左右。b：考虑到粘结物体积较大，实际装焦位置（净焦，空焦）比原先计划要高。C:增加了云石和萤石的用量：负荷料（CaF2）3.0%增至4.0%；空焦中云石量由1.89t/ch增至3.97t/ch.D渣碱度：空焦渣碱度由R2:1.0降至0.8。6正常料碱度由R2:1.03降至1.0。2.2开炉开风口的选择开炉前开2#3#铁口上方的8个风口，即14~21#风口，其它风口堵严。3.开炉，炉缸冻结形成2004年12月18日12：20分开始装料，18：03开始复风，21:50：口埋氧枪，22：30铁埋氧枪，初期风压70~100Kp,风量约800m3/min。送风14小时后，各风口陆续有大块滑落，期间探尺呈台阶状下降，风量一度加至1000m3/min.风压150kp,但随着风口下落物增加，风口逐渐变暗，19日14：30，17#小套漏水，15：07炉内小塌料后，部分风口灌渣，17：20，16#中套漏水，随后风口状况恶化，风量逐步萎缩，至20日10：10风口全部灌死，风量为零，至此炉缸冻结形成，高炉被迫休风。四炉缸冻结的处理过程1．风口出铁准备过程休风后决定拆除18#中小套，砌砖作为临时铁口，先将19#与18#风口烧通，作为唯一送风的风口，相应位置作为临时沟，同时更换漏水的16#中套和17#小套，其它风口将小套内渣铁清理干净后全部堵泥，3个铁口全部用氧气向上斜5度烧进3.5m后重埋氧枪，在具体操作过程中遇到了极大的困难，进程相当缓慢，到22日小夜班以上工作才完成。准备工作结束。2．临时铁口出铁过程4月22日20：42复风，复风初期风压40Kp风量约50~80m3/min,上部加空焦，原则上采取连续出铁的方式，以尽快排放凉的渣铁，初期间隔20分钟，出铁时间20~40分钟，渣铁量约3~8吨，以渣为主，流动性极差（完全靠人力引流）。送风20小时以后，渣铁流动性明显好转，铁量增加，24小时后，风量逐步自动增至100m3/min。24日5：253#铁口自破来铁，出渣铁量约60吨，风口出现明显好转。一方面立即组织人力清理3#铁口。另一方面，开临时铁口2次，但均空喷无渣铁，遂决定开3#铁口，至此，可以确定风口与铁口之间已经贯通，于是放弃临时铁口（暂时封死），正式转3#铁口出铁。期间18#风口出铁共30炉，排放渣铁约145吨。3.炉缸冻结的恢复过程转铁口出铁后，渣铁全部进入干渣坑，前期渣铁量较少，流动性较差，24日白班开17#，20#风口后，风