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认识高炉渣皮的脱落与结厚(七)

 高炉炼铁技术 2022-05-16 发布于河南


高炉渣皮的频繁脱落,形成的原因很多,炉腹炉腰冷却强度的波动,炉温的波动,软融带的上下波动,炉渣碱度成份等造渣制度的波动,装料制度的波动,煤气流分布的波动,原燃料质量的波动等,甚至炉腹角炉身角等高炉设计上的差别等似呼都是造成渣皮频繁脱落的原因。究其本质,都是煤气流在边缘区域的分布不合理造成边缘区域温度的频繁波动引起的。而形成这一现象的根本原因是上部装料制度边缘过重导致的。其它一些原因只是一些表面的因素,或者只是一些加成的因素。
高炉冶炼过程中,除了渣皮频繁脱落的现象,还有结厚的现象(这里也只暂时讨论炉腹炉腰区结厚,其它部位结厚以后再陆续探讨)。应该说上面列举的有关造成渣皮频繁脱落的原因,同样适用于渣皮结厚。也同样可以理解其本质依然是边缘区域炉墙温度分布不合理造成的,所不同的是,渣皮结厚是边缘区域温度长期不足引起的,渣皮变薄是边缘区域温度长期较高或充沛形成的,渣皮频繁脱落是边缘区域温度波动频繁形成的,而形成不同温度分布的主要原因依然是煤气流分布的不同造成的。
当然,有朋友会认为,大中型高炉,下部釆用铜冷却壁,相比于铸铁冷却壁,冷却强度较大,更容易结厚,因而是冷却强度的问题,而不是煤气分布形成的温度分布的问题。表面来看,确实也有道理。有个现实的例子可能更有助于理解问题的实质:一自驾游的朋友以120码的车速分别在高速和国道上行驶,结果在国道上撞车了,分析车祸的原因很多,可以是交通捅挤,也可以是路况不好,还可以是照明不好或者车况不佳甚至酒驾,这里能不能对交警说驾驶没问题,责任在道路,显然交警不会同意。尽管引起车祸的原因可以有很多,但其本质的原因只有一个,那就是车速,其它原因都是表面的。做为驾驶员,不可能只走高速而不走国道甚至小路,也不可能要求路人无人无车,唯我独行。同样的道理,高炉操作者也不可能要求把冷却壁换成铸铁的,更不可能要求炉温、碱度、原料等一层不变,稳定如一。解决问题的实质是针对不同的冶炼条件控制好不同的煤气分布,保证炉况的稳定顺行。
所以,炉墙结厚的本质是边缘区炉墙温度不足引起的,解决炉墙结厚的根本方法是加大边缘区域煤气流分布从而提高这一区域的温度以促进渣皮的融化。当然,针对不同的冷却强度(铜冷却壁或铸铁冷却壁)可能对边缘区域的煤气通量(边缘需要维持的温度)要求也各不相同,同样,针对不同的造渣制度(炉渣碱度和成分)或者热制度(炉温控制水平),对边缘煤气通量的要求也是不同的,其根本的矛盾是渣皮融化的温度与高炉冶炼时渣皮区域所能达到温度之间的矛盾。
理解了这一矛盾的实质,就不会纠结于在处理渣皮结厚、渣皮频繁脱落、渣皮变薄冷却壁烧损等问题时,面对诸多原因无从下手了。抓住问题的本质才能保证措施有效。
显然,处理渣皮结厚,提高炉温,发展边缘气流,控制冷却强度,降低炉渣碱度都有利于提高边缘区域炉墙温度,对消除渣皮结厚都是有利的。需要特别指出的是,降低炉渣碱度,改善了炉渣的流动性,提高了炉渣的侵蚀力,但降低炉渣碱度后势必使炉渣热容量降低,炉温降低,不利于提高炉墙温度,所以,降低炉渣碱度的同时必须提高炉温补充因碱度降低而损失的热量,才能保证效果,另一方面,炉渣的侵蚀冲刷能力,也只有在温度充沛的前提下才能充分发挥出来。一些高炉在酸洗(包括洗炉剂洗炉)处理结厚时效果不佳,就是没能及时提高炉温保证炉渣具有充沛的热量的原因。甚至有些高炉在洗炉时常出现炉温不升反低的现象,更是得不偿失,也就难见效果了。
小结:1、炉渣结厚、脱落、变薄的根本原因只有一个,就是边缘温度控制不合理。
2、高炉冶炼,温度是本质,包括水温、风温、渣温、铁水温度、炉腰炉身炉喉炉顶温度等一系列相关温度的指标,都要求稳定在合适的范围内,才能保证炉况的稳定。
 


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