高爐爐缸爐底出現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí),如何進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)呢?以下方法是通過(guò)歷屆煉鐵年會(huì)各大鋼鐵企業(yè)的做法進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結(jié):
按照爐缸爐底安全出現(xiàn)的時(shí)間,可以分為爐役早期、中后期兩種情況。
一、爐役早期,爐缸出現(xiàn)安全問(wèn)題的做法:
(1) 爐皮壓漿:在爐皮預(yù)留的壓漿孔,壓入碳質(zhì)泥漿,控制壓力不要超過(guò)20kg/cm2,防止壓力過(guò)大造成爐皮變形,根據(jù)不同的情況,選擇打漿位置,一般情況下,鐵口周邊區(qū)域需要進(jìn)行重點(diǎn)布置,防止出現(xiàn)明顯的竄氣;
(2) 冷卻壁與碳磚壓漿:同爐皮壓漿相比,冷卻壁和內(nèi)部碳磚之間的壓漿作為可選項(xiàng),主要是為了防止冷卻壁和碳磚之間的填料不實(shí)。需要注意的是,爐役中后期不建議進(jìn)行此種操作,因?yàn)榇藭r(shí)碳磚殘余厚度不均,壓漿壓力控制不好會(huì)造成碳磚破損及推向爐缸內(nèi)部,加速了爐缸的破壞。
(3) 采用加鈦炮泥,維護(hù)好鐵口,減緩鐵口位置區(qū)域的侵蝕。
二、爐役中后期,爐缸出現(xiàn)安全問(wèn)題采用的做法包括:
(1) 控制產(chǎn)量:按照日產(chǎn)的10%進(jìn)行產(chǎn)能控制。經(jīng)過(guò)3000m?左右的幾座高爐控制爐缸水溫差的效果來(lái)看,產(chǎn)能的10%能夠兼顧經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和安全的需求,尋求一個(gè)平衡點(diǎn)。但對(duì)于不同的高爐,最優(yōu)的產(chǎn)能控制比例會(huì)有所不同,需要各個(gè)高爐根據(jù)自身特點(diǎn)進(jìn)行控制。
(2) 堵風(fēng)口:堵風(fēng)口的目的一方面在于控制產(chǎn)能,另一方面可以有效減小風(fēng)口對(duì)應(yīng)區(qū)域爐缸區(qū)域渣鐵環(huán)流速度,減緩爐缸侵蝕;
(3) 減小富氧率:富氧率越高,風(fēng)口前理論燃燒溫度越高,風(fēng)口回旋區(qū)體積相應(yīng)增加,渣鐵回旋速度增加,造成爐缸沖刷嚴(yán)重,因此,應(yīng)降低氧的使用量。
(4) 加鈦?zhàn)o(hù)爐:加鈦?zhàn)o(hù)爐有四種形式,即加鈦礦護(hù)爐、加鈦球護(hù)爐、風(fēng)口喂鈦線(粉)、使用含鈦炮泥。從實(shí)際高爐解剖情況來(lái)看,鈦形成的碳氮化鈦(Ti(C,N))主要是沉積于爐底,還有一小部分在象腳區(qū),短期內(nèi),在風(fēng)口下部爐缸區(qū)域也會(huì)有一些碳氮化鈦的存在。無(wú)論是加鈦礦或者鈦球護(hù)爐,妖氣鐵水中[Ti]含量不低于1.5%,才能起到一定的護(hù)爐效果。應(yīng)對(duì)加鈦效果進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤,計(jì)算爐缸殘余鈦量,從而評(píng)估護(hù)爐效果。
(5) 提高入爐焦炭粒度和性能,提高爐缸死焦堆透液性:焦炭質(zhì)量提升,有利于爐缸死焦堆透液性的提升,從而可以減小邊緣渣鐵流動(dòng)速度,減緩爐缸侵蝕速度。
(6) 控制入爐鋅負(fù)荷和堿金屬負(fù)荷:從高爐解剖的情況來(lái)看,高爐從風(fēng)口下部區(qū)域到象腳區(qū),都存在一定的環(huán)裂,裂縫中經(jīng)檢測(cè)存在一定的堿金屬或鋅,根據(jù)趙宏博博士的研究發(fā)現(xiàn),堿金屬鉀沉積于碳磚等爐襯中時(shí),體積膨脹50%,由此造成爐襯剝落和碳磚的脆化等現(xiàn)象。因此,有效控制堿金屬入爐負(fù)荷,能夠有效降低爐缸環(huán)裂和侵蝕速度。
(7) 加強(qiáng)風(fēng)口和冷卻壁漏水監(jiān)測(cè),如有損壞,及時(shí)更換。通過(guò)英國(guó)兩座高爐風(fēng)口漏水情況的跟蹤,當(dāng)風(fēng)口漏水時(shí)間超過(guò)7天后,碳磚侵蝕速度就會(huì)明顯加快,超過(guò)14天后,爐缸熱電偶出現(xiàn)問(wèn)題的概率大大提升。因此,風(fēng)口和冷卻壁漏水時(shí),應(yīng)及時(shí)更換或者進(jìn)行截停(冷卻壁水管)處理。
三、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)
需要說(shuō)明的一點(diǎn)是,目前爐缸侵蝕普遍存在,如何認(rèn)定爐缸侵蝕是否存在嚴(yán)重威脅正常生產(chǎn)呢?我覺(jué)得首先要加強(qiáng)爐缸安全監(jiān)控。推薦一體化爐缸安全監(jiān)控體系,內(nèi)容包括:
(1) 爐缸爐底侵蝕在線監(jiān)控:利用熱電偶、水溫差等參數(shù),對(duì)爐缸侵蝕的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),能夠有效監(jiān)控爐缸和爐底殘余厚度,直觀明了。
(2) 爐缸水溫差熱負(fù)荷在線監(jiān)控:通過(guò)安裝水溫傳感器,實(shí)時(shí)在線監(jiān)控爐缸水溫差熱流強(qiáng)度的變化,從而達(dá)到有效監(jiān)控的目的。
(3) 爐皮溫度在線監(jiān)控:通過(guò)利用無(wú)線爐皮溫度傳感器,實(shí)時(shí)在線監(jiān)控爐皮溫度的變化,尤其是爐役中后期,熱電偶損壞嚴(yán)重,爐皮溫度監(jiān)控十分必要,是對(duì)爐缸安全監(jiān)控的必要補(bǔ)充。
(4) 風(fēng)口和爐身冷卻壁熱流強(qiáng)度和漏水監(jiān)控:通過(guò)冷卻壁水流量、水溫差的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控,能夠有效監(jiān)控冷卻壁是否漏水,避免冷卻壁漏水對(duì)爐缸造成較大影響。
(5) 死焦堆狀態(tài)模型:能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)控死焦堆的狀態(tài),即沉坐或者浮起,從而判斷爐缸邊緣渣鐵流動(dòng)造成的沖刷侵蝕是否嚴(yán)重。
(6) 爐缸活躍度在線監(jiān)控:通過(guò)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控爐芯溫度、部分爐缸溫度以及爐缸內(nèi)渣鐵殘留量,在線監(jiān)控爐缸活躍度。
以上做法和建議是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,適合一部分高爐,各高爐可根據(jù)實(shí)際情況,有選擇的進(jìn)行操作,并根據(jù)效果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。