包钢4150m~3高炉风口曲损的分析研究与治理

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高炉炼铁是钢铁生产的重要环节,风口是保证高炉正常生产的关键设备,位于高炉炉缸上方,由于风口所处环境十分恶劣,导致风口极易破损。包钢两座4150m3高炉自开炉6个月后就开始出现风口曲损的问题,最严重的时候,38个风口仅有20个风口可以喷煤。风口曲损后严重影响高炉的稳定顺行,制约了高炉进一步强化冶炼。同时,休风更换风口带来的直接产量损失和间接经济损失都非常大。因此,找出导致风口曲损的原因,制定解决措施刻不容缓。本文从异常炉况、装料制度、气流分布、入炉碱负荷、炉前出铁等方面进行研究,剖析原因,通过优化装料制度、维护合理炉型、探索适宜的送风制度、控制有害元素负荷、优化风口参数、加强炉前出铁管理方面制定了合理的解决措施,逐步消除了风口曲损现象,延长了风口使用寿命,实现高炉稳定顺行。在风口曲损与炉况顺行关系的研究中,发现悬料、崩料等异常炉况容易使炉料直接进入炉缸,其重力作用到风口上导致风口曲损,因此保持炉况稳定顺行是高炉风口曲损大幅减少的基础。摸索到了重要参数的合理控制范围:中心气流指数Z值范围8-12、边缘气流指数W值范围0.8-1.2;理论燃烧温度Tf值在2150℃-2300℃;鼓风动能范围850011000kg·m·s-1;热负荷范围(9000-10500)×10MJ·h-1、理论燃烧温度范围(2150±100)℃。在风口曲损与装料制度关系的研究中,通过对炉料的批重,布料方式的探索,制订了合理的布料矩阵,采用了疏松边缘气流、稳定中心气流的制度,异常炉况大幅减少,操作炉型逐渐趋于合理。在风口曲损与炉渣碱度关系的研究中,分析了提高自产矿入炉比例后,对炉内整体透气透液性及风口曲损情况的影响,提出了优化配料结构,降低有害元素含量高的矿种的配比,适当降低炉渣碱度至1.08左右等措施,从而减轻入炉有害元素对炉况造成的影响。在风口曲损与出铁管理关系的研究中,认为确保铁口深度在合理范围内(3.7m4.2m),可以为良好的炉前作业创造条件。
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