高炉炉况判断与冶炼过程失常及处理.ppt
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1、高炉炉况判断与冶炼过程失常高炉炉况判断与冶炼过程失常及处理及处理炼铁厂炼铁厂2012年年2月月1日日1高炉炉况判断与冶炼过程失常及处理高炉炉况判断与冶炼过程失常及处理原燃料的物理及化学性能的变化、高炉操作条件原燃料的物理及化学性能的变化、高炉操作条件的改变、操作的失误等,都会使高炉原有的煤气的改变、操作的失误等,都会使高炉原有的煤气流分布、高炉炉缸的工作状态、炉料的下降状况流分布、高炉炉缸的工作状态、炉料的下降状况等发生改变,使高炉顺行遭到破坏,导致炉况波等发生改变,使高炉顺行遭到破坏,导致炉况波动或失常。由于高炉的冶炼周期长、热惯性大,动或失常。由于高炉的冶炼周期长、热惯性大,高炉由顺行变为
2、失常的过程也是逐渐发生的,失高炉由顺行变为失常的过程也是逐渐发生的,失常前往往有一些征兆,可以通过高炉操作参数的常前往往有一些征兆,可以通过高炉操作参数的变化判断出来。只要及时发现和抓住这些变化,变化判断出来。只要及时发现和抓住这些变化,果断采取相应措施,就可以避免高炉失常或减轻果断采取相应措施,就可以避免高炉失常或减轻高炉失常的程度。当高炉操作参数发生变化时,高炉失常的程度。当高炉操作参数发生变化时,应首先检查显示和记录数据的仪表设备是否发生应首先检查显示和记录数据的仪表设备是否发生故障,并对高炉操作参数和其他变化进行综合分故障,并对高炉操作参数和其他变化进行综合分析,做出正确判断,采取相应
3、的措施。析,做出正确判断,采取相应的措施。2正常炉况标志正常炉况标志1、正常炉况的标志为:、正常炉况的标志为:(1)风口明亮、风口前焦炭活跃、圆周工作均匀,)风口明亮、风口前焦炭活跃、圆周工作均匀,无生降,不挂渣,风口烧坏少。无生降,不挂渣,风口烧坏少。(2)炉渣热量充沛,流动性良好,渣中不带铁,)炉渣热量充沛,流动性良好,渣中不带铁,渣中渣中FeO含量低于含量低于0.5%,渣口破损少。,渣口破损少。(3)铁水温度充沛,前后变化不大,流动性良好,)铁水温度充沛,前后变化不大,流动性良好,化学成分相对稳定。化学成分相对稳定。(4)风压、风量和透气性指数平稳,无锯齿状。)风压、风量和透气性指数平稳
4、,无锯齿状。(5)高炉炉顶煤气压力曲线平稳,没有较大的上)高炉炉顶煤气压力曲线平稳,没有较大的上下尖峰。下尖峰。3(6)炉顶温度曲线呈规则的波浪形,炉顶煤气温)炉顶温度曲线呈规则的波浪形,炉顶煤气温度一般为度一般为100250,炉顶煤气四点温度相差不,炉顶煤气四点温度相差不大。大。(7)炉喉、炉身温度各点接近,并稳定在一定的)炉喉、炉身温度各点接近,并稳定在一定的范围内波动。范围内波动。(8)炉料下降均匀、顺畅,没有停滞和崩落的现)炉料下降均匀、顺畅,没有停滞和崩落的现象,探尺记录倾角比较固定,不偏料。象,探尺记录倾角比较固定,不偏料。(9)炉喉煤气)炉喉煤气CO2曲线呈对称的双峰型,尖峰位曲
5、线呈对称的双峰型,尖峰位置在第二点或第三点,边缘置在第二点或第三点,边缘CO2与中心相近或高与中心相近或高一些;混合煤气中一些;混合煤气中CO2/CO的比值稳定,煤气利用的比值稳定,煤气利用良好。曲线无拐点。良好。曲线无拐点。(10)炉腹、炉腰和炉身各处温度稳定,炉喉十)炉腹、炉腰和炉身各处温度稳定,炉喉十字测温温度规律性强,稳定性好。冷却水温差符字测温温度规律性强,稳定性好。冷却水温差符合规定要求。合规定要求。4高炉炉况判断高炉炉况判断要保持高炉优质、高产、低耗、长寿,首先就是要保持高炉优质、高产、低耗、长寿,首先就是维持高炉炉况的稳定顺行。从操作方面来看,维维持高炉炉况的稳定顺行。从操作方
6、面来看,维持高炉炉况的稳定顺行主要是协调好各种操作制持高炉炉况的稳定顺行主要是协调好各种操作制度的关系,度的关系,做好日常调剂。正确判断各种操作制做好日常调剂。正确判断各种操作制度是否合理,并准确地进行调剂,掌握综合判断度是否合理,并准确地进行调剂,掌握综合判断高炉行程的方法与调剂规律,显得尤为重要。观高炉行程的方法与调剂规律,显得尤为重要。观察炉况的内容主要就是判断高炉炉况变化的方向察炉况的内容主要就是判断高炉炉况变化的方向与变化的幅度。这两者相比,首先要掌握变化的与变化的幅度。这两者相比,首先要掌握变化的方向,使调剂不发生方向性的差错。其次,要掌方向,使调剂不发生方向性的差错。其次,要掌握
7、各种参数波动的幅度。只有正确掌握高炉炉况握各种参数波动的幅度。只有正确掌握高炉炉况变化的方向和各种数据,调剂才能恰如其分。变化的方向和各种数据,调剂才能恰如其分。5常见的炉况判断方法有直接判断法和利用仪器仪常见的炉况判断方法有直接判断法和利用仪器仪表进行判断。表进行判断。1、直接观测法、直接观测法高炉炉况的直接判断包括看出铁、看渣、看风口、高炉炉况的直接判断包括看出铁、看渣、看风口、看料速和探尺运动状态等,这是判断炉况的主要看料速和探尺运动状态等,这是判断炉况的主要手段之一,尤其是对监测仪表不足的小型高炉更手段之一,尤其是对监测仪表不足的小型高炉更为重要。为重要。(1)看出铁)看出铁主要看铁中
8、含硅与含硫情况,它的变化能反映炉主要看铁中含硅与含硫情况,它的变化能反映炉缸热制度、造渣制度、送风制度、装料制度的变缸热制度、造渣制度、送风制度、装料制度的变化情况。化情况。1)看出铁判断生铁含硅:)看出铁判断生铁含硅:看火花。看火花。6判断生铁含硅高低,主要以铁水流动过程中火花判断生铁含硅高低,主要以铁水流动过程中火花大小、多少,以及试样冷却后的断口颜色为依据。大小、多少,以及试样冷却后的断口颜色为依据。铁水含硅低时,在出铁过程中,火花矮而多;铁铁水含硅低时,在出铁过程中,火花矮而多;铁水流动性好,不粘铁沟,铁样断口为白色。随着水流动性好,不粘铁沟,铁样断口为白色。随着铁水含硅量的提高,火花
9、逐渐变大、变少。铁水含硅量的提高,火花逐渐变大、变少。看火花估计含硅量要综合看出铁的全过程。既要看火花估计含硅量要综合看出铁的全过程。既要看主沟火花的多少,又要看小坑出口及其他地方看主沟火花的多少,又要看小坑出口及其他地方的火花情况,同时还要注意铁水的流速对火花的的火花情况,同时还要注意铁水的流速对火花的影响,一般流速快时火花多,这要与硅过低的情影响,一般流速快时火花多,这要与硅过低的情况区分开来。况区分开来。冶炼铸造生铁时:当冶炼铸造生铁时:当Si大于大于2.5%时,铁水流动时,铁水流动时没有火花飞溅;当时没有火花飞溅;当Si为为2.5%l.5%时,铁水流时,铁水流动时出现火花,但数量少,火
10、花呈球状;动时出现火花,但数量少,火花呈球状;7当当Si小于小于1.5%时,铁水流动时出现的火花较多,时,铁水流动时出现的火花较多,跳跃高度降低,呈绒球状火花。跳跃高度降低,呈绒球状火花。冶炼炼钢生铁时:当冶炼炼钢生铁时:当Si为为1.0%0.7%时,铁水流时,铁水流动时火花急剧增多,跳跃高度较低;当动时火花急剧增多,跳跃高度较低;当Si小于小于0.7%时,铁水表面分布着密集的针状火花束,非时,铁水表面分布着密集的针状火花束,非常多而跳得很低,可从铁口一直延伸到铁水罐。常多而跳得很低,可从铁口一直延伸到铁水罐。目前,高炉主要以冶炼低硅生铁为主,硅含量一目前,高炉主要以冶炼低硅生铁为主,硅含量一
11、般在般在0.30.6%之间,应掌握这个区间内火花的变之间,应掌握这个区间内火花的变化情况。化情况。看断口。看断口。冶炼铸造铁时:当冶炼铸造铁时:当Si为为1.5%2.5%时,模样断口时,模样断口为灰色,晶粒较细;为灰色,晶粒较细;8当当Si大于大于2.5%时,断口表面晶粒变粗,呈黑灰时,断口表面晶粒变粗,呈黑灰色;当色;当Si大于大于3.5%时,断口逐渐变为灰色,晶时,断口逐渐变为灰色,晶粒又开始变细。粒又开始变细。冶炼炼钢生铁时:当冶炼炼钢生铁时:当Si小于小于l.0%时,断口边沿有时,断口边沿有白边;白边;当当Si小于小于0.5%时,断口呈全白色;时,断口呈全白色;当当Si为为0.5%l.
12、0%时,为过渡状态,中心灰白,时,为过渡状态,中心灰白,Si越低,白边越宽。越低,白边越宽。看凝固状态看凝固状态铁水注入模内,待冷凝后,可以根据铁模样的表铁水注入模内,待冷凝后,可以根据铁模样的表面情况来判断。当面情况来判断。当Si小于小于1.0%时,冷却后中心时,冷却后中心下凹,生铁含下凹,生铁含Si越低,下凹程度越大;当越低,下凹程度越大;当Si为为1.0%l.5%时,中心略有凹陷;当时,中心略有凹陷;当Si为为1.5%2.0%时,表面较平;时,表面较平;当当Si大于大于2.0%以后,以后,随着随着Si的升高,模样表面鼓起程度越大。的升高,模样表面鼓起程度越大。9用铁水流动性判断含硅量用铁
13、水流动性判断含硅量冶炼铸造生铁时:当冶炼铸造生铁时:当Si为为1.5%2.0%时,铁水流时,铁水流动性良好,但比炼钢铁黏些;当动性良好,但比炼钢铁黏些;当Si大于大于2.5%时,时,铁水变黏,流动性变差,随着铁水变黏,流动性变差,随着Si的升高黏度增大。的升高黏度增大。冶炼炼钢生铁时:铁水流动性良好,不粘沟。冶炼炼钢生铁时:铁水流动性良好,不粘沟。2)看出铁判断生铁含硫:)看出铁判断生铁含硫:高炉炉温充足时,生铁中高炉炉温充足时,生铁中Si升高而升高而S降低。降低。炉凉时,生铁中炉凉时,生铁中Si降低而降低而S升高;当炉缸升高;当炉缸温度发生变化时,生铁中温度发生变化时,生铁中S的波动幅度比的
14、波动幅度比Si大。大。10在炉渣成分基本不变的条件下,生铁含在炉渣成分基本不变的条件下,生铁含Si量量增加,炉缸温度也相应增加。因此,在其他条件增加,炉缸温度也相应增加。因此,在其他条件相同时可以用生铁含相同时可以用生铁含Si量来判断炉缸温度,量来判断炉缸温度,生铁中含生铁中含S量的变动成为判断炉缸温度变化量的变动成为判断炉缸温度变化趋势的标志。趋势的标志。在炉缸中心堆积的情况下,生铁含在炉缸中心堆积的情况下,生铁含Si水平无水平无变化,但由于铁水温度降低,致使生铁中变化,但由于铁水温度降低,致使生铁中S升升高。在出铁时,后期比前期高。在出铁时,后期比前期S高,这同炉渣先高,这同炉渣先热后凉相
15、一致。热后凉相一致。高炉边沿堆积时,生铁含高炉边沿堆积时,生铁含Si无变化,而生铁无变化,而生铁中的中的S前期比后期高。前期比后期高。高炉炉况失常时,生铁含高炉炉况失常时,生铁含S大幅度升高,但生大幅度升高,但生铁含铁含Si波动幅度较小。波动幅度较小。11看铁水凝固速度及状态看铁水凝固速度及状态当当S小于小于0.04%时,铁水很快凝固;当时,铁水很快凝固;当S在在0.04%0.06%时,稍过一会儿铁水即凝固,生时,稍过一会儿铁水即凝固,生铁含铁含S越高,凝固越慢,含越高,凝固越慢,含S越低,凝固越快;越低,凝固越快;当当S在在0.03%以下时,铁水凝固后表面很光滑;以下时,铁水凝固后表面很光滑
16、;当当S在在0.05%0.07%时,铁水凝固后表面出现斑时,铁水凝固后表面出现斑痕,但不多;当痕,但不多;当S大于大于0.1%时,表面斑痕增多,时,表面斑痕增多,S越高,表面斑痕越多。越高,表面斑痕越多。看铁水表面油皮及样模断口看铁水表面油皮及样模断口看生铁含硫情况是以铁水表面看生铁含硫情况是以铁水表面“油皮油皮”多少和凝固多少和凝固过程中表面裂纹的变化及铁样断口来观察。过程中表面裂纹的变化及铁样断口来观察。12铁水表面铁水表面“油皮油皮”多,凝固时表面颤动,裂纹大,多,凝固时表面颤动,裂纹大,形成凸起伏,并有一层黑皮,铁样断口为白色,形成凸起伏,并有一层黑皮,铁样断口为白色,呈放射状针形结晶
17、,铁样质脆易断时生铁含硫高。呈放射状针形结晶,铁样质脆易断时生铁含硫高。随着生铁随着生铁“油皮油皮”减少,凝固时裂纹变小,形状下减少,凝固时裂纹变小,形状下凹,铁质坚硬,断口白色减少则生铁含硫降低。凹,铁质坚硬,断口白色减少则生铁含硫降低。高硅高硫时铁样断口虽然是灰色的,但布满白色高硅高硫时铁样断口虽然是灰色的,但布满白色星点。生铁含硅含硫量直接反映了炉缸热制度与星点。生铁含硅含硫量直接反映了炉缸热制度与造渣制度是否合理。造渣制度是否合理。当当S小于小于0.03%时,铁水流动时表面没有油皮;时,铁水流动时表面没有油皮;当当S大于大于0.05%时,表面出油皮;当时,表面出油皮;当S大于大于0.1
18、%时,铁水表面完全被油皮覆盖。时,铁水表面完全被油皮覆盖。13将铁水注入铁模,并急剧冷却,打开断口观察:将铁水注入铁模,并急剧冷却,打开断口观察:当当S大于大于0.08%时,断口呈灰色,边沿呈白色;时,断口呈灰色,边沿呈白色;当当S大于大于0.1%时,断口为白口,冷却后表面粗糙,时,断口为白口,冷却后表面粗糙,如铁水注入铁模,缓慢冷却,则边沿呈黑色。如铁水注入铁模,缓慢冷却,则边沿呈黑色。出铁过程中前后期铁水成分变化不大,一般说明出铁过程中前后期铁水成分变化不大,一般说明炉缸工作均匀,炉况正常。若相差较大,说明炉炉缸工作均匀,炉况正常。若相差较大,说明炉温向某个方向发展,据此可掌握炉况发展的趋
19、势。温向某个方向发展,据此可掌握炉况发展的趋势。(2)看炉渣)看炉渣炉渣是高炉冶炼的副产品,它反映高炉冶炼的结炉渣是高炉冶炼的副产品,它反映高炉冶炼的结果,可以用炉渣外观和温度来判断炉渣成分及炉果,可以用炉渣外观和温度来判断炉渣成分及炉缸温度。缸温度。141)用炉渣判断炉缸温度)用炉渣判断炉缸温度“炼好铁必须先炼好渣炼好铁必须先炼好渣”,只有炉渣温度和成分适,只有炉渣温度和成分适当,高炉生产才会正常。渣是直接判断炉况的重当,高炉生产才会正常。渣是直接判断炉况的重要手段。一看渣碱度,二看渣温,三看渣的流动要手段。一看渣碱度,二看渣温,三看渣的流动性及出渣过程中的变化。性及出渣过程中的变化。炉缸温
20、度通常是指炉渣与铁水的温度水平。炉炉缸温度通常是指炉渣与铁水的温度水平。炉热时,渣温充足,光亮夺目。在正常碱度时,炉热时,渣温充足,光亮夺目。在正常碱度时,炉渣流动性良好,不易粘沟。上下渣温基本一致。渣流动性良好,不易粘沟。上下渣温基本一致。渣中不带铁,上渣口出渣时有大量煤气喷出,渣渣中不带铁,上渣口出渣时有大量煤气喷出,渣流动时,表面有小火焰。冲水渣时,呈大的白色流动时,表面有小火焰。冲水渣时,呈大的白色泡沫浮在水面。泡沫浮在水面。15炉凉时,渣温逐渐下降,渣的颜色变为暗红,炉凉时,渣温逐渐下降,渣的颜色变为暗红,流动性差,易粘沟,渣口易被凝渣堵塞,打不开;流动性差,易粘沟,渣口易被凝渣堵塞
21、,打不开;上渣带铁多,渣口易烧坏,喷出的煤气量少,渣上渣带铁多,渣口易烧坏,喷出的煤气量少,渣面起泡,渣流动时,表面有铁花飞溅。冲水渣时,面起泡,渣流动时,表面有铁花飞溅。冲水渣时,冲不开,大量黑色硬块沉于渣池。冲不开,大量黑色硬块沉于渣池。2)用上下渣判断炉缸工作状态)用上下渣判断炉缸工作状态炉缸工作均匀时,上下渣温基本一致。炉缸工作均匀时,上下渣温基本一致。当炉缸中心堆积时,上渣热而下渣凉。边沿堆当炉缸中心堆积时,上渣热而下渣凉。边沿堆积时,上渣凉而下渣热,有时渣口打不开。积时,上渣凉而下渣热,有时渣口打不开。当炉缸圆周工作不均匀时,各渣口渣温和上、当炉缸圆周工作不均匀时,各渣口渣温和上、
22、下渣温相差较大。下渣温相差较大。163)用渣样判断炉缸温度及碱度)用渣样判断炉缸温度及碱度用样勺取样,待冷凝后,观察断口状况,可用来用样勺取样,待冷凝后,观察断口状况,可用来判断炉缸温度及炉渣碱度:判断炉缸温度及炉渣碱度:当炉温和碱度高时,渣样断口呈蓝白色,这时当炉温和碱度高时,渣样断口呈蓝白色,这时炉渣二元碱度为炉渣二元碱度为1.21.3左右。左右。若断口呈褐色玻璃状并夹有石头斑点,表明炉若断口呈褐色玻璃状并夹有石头斑点,表明炉温较高,其二元碱度为温较高,其二元碱度为1.101.20左右。左右。如果断口边沿呈褐色玻璃状,中心呈石头状,如果断口边沿呈褐色玻璃状,中心呈石头状,一般称之为灰心玻璃
23、渣,表明炉温中等,碱度为一般称之为灰心玻璃渣,表明炉温中等,碱度为1.01.1左右。左右。17如果二元碱度为如果二元碱度为1.3以上时,冷却后,表面出现以上时,冷却后,表面出现灰色粉状风化物。灰色粉状风化物。当碱度小于当碱度小于1.0时,将逐渐失去光泽,变成不透时,将逐渐失去光泽,变成不透明的暗褐色玻璃状渣,易脆。明的暗褐色玻璃状渣,易脆。低温炉渣,其断面为黑色,并随着渣中低温炉渣,其断面为黑色,并随着渣中FeO增增加而加深,一般渣中加而加深,一般渣中FeO大于大于2%渣就变黑了。渣就变黑了。严重炉凉时,渣会变得像沥青样。严重炉凉时,渣会变得像沥青样。渣中含渣中含MnO多时,渣呈豆绿色。多时,
24、渣呈豆绿色。渣含渣含MgO较多时,渣呈浅蓝色;较多时,渣呈浅蓝色;MgO再增加时,再增加时,渣逐渐变成淡黄色石状渣,如渣逐渐变成淡黄色石状渣,如MgO大于大于10%,炉,炉渣断面为淡黄色石状渣。渣断面为淡黄色石状渣。18在酸性渣范围内,渣表面由粗糙变为光滑而有在酸性渣范围内,渣表面由粗糙变为光滑而有光泽时,说明碱度由高到低,渣易拉丝,渣呈酸光泽时,说明碱度由高到低,渣易拉丝,渣呈酸性;在碱性渣范围内的炉渣断口呈石头状,表面性;在碱性渣范围内的炉渣断口呈石头状,表面粗糙。粗糙。此外,在看渣时,还应注意比较上渣与下渣的渣此外,在看渣时,还应注意比较上渣与下渣的渣温和碱度是否均匀。出渣时前后渣温变化
25、预示着温和碱度是否均匀。出渣时前后渣温变化预示着炉况凉热的趋势,这对全面掌握炉缸工作状态和炉况凉热的趋势,这对全面掌握炉缸工作状态和炉缸温度水平都有很大益处。炉缸温度水平都有很大益处。(3)看风口)看风口高炉风口,不仅能反映炉缸热制度,也能反映送高炉风口,不仅能反映炉缸热制度,也能反映送风与炉料下降的情况。风与炉料下降的情况。19炉热时,风口明亮,焦炭活跃,无大块生降;炉炉热时,风口明亮,焦炭活跃,无大块生降;炉凉时风口发暗,生降多,甚至某些风口出现涌渣、凉时风口发暗,生降多,甚至某些风口出现涌渣、挂渣。在观察风口时,应注意煤气流分布情况,挂渣。在观察风口时,应注意煤气流分布情况,边缘发展时风
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