一种高铝渣条件下高炉快速复风的方法

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，特别涉及一种高铝渣条件下高炉快速复风的方法。

背景技术

近年来，随着市场形势的变化，高炉原燃料条件产生较大波动，尤其是高Al

针对高铝渣条件下的高炉快速复风，目前在应用上还没有相对成熟、有效的系统技术，多数高炉操作者依靠以往的经验进行操作。但是，以往的操作技术已经不适用于当前高炉高铝渣的冶炼条件。故发明一种高铝渣条件下高炉快速复风的方法。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高铝渣条件下高炉快速复风的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高铝渣条件下高炉快速复风的方法，具体包括：

（1）休风前，在软熔带添加适量净焦，以增加复风时软熔带的受热和透气性；

（2）复风前2h，通过铁口向高炉内持续吹入高压氧风，以活跃炉缸状态、提高渣铁流动性能；

（3）复风后，先通过缩角度布料方式投料、再恢复正常投料，以适度封堵高炉中部、压制成边缘气流，确保炉料顺畅下降。

本发明的进一步改进在于：所述净焦添加在软熔带的中上部，添加量为炉腰体积的1/3~1/2。

本发明的进一步改进在于：所述净焦添加在炉身下部的1/5处。

本发明的进一步改进在于：所述净焦下部为全焦料，净焦上部使用煤比不大于100kg/t的负荷料。

本发明的进一步改进在于：所述高压氧风为高压气和氧气按照5:1比例混合而成，高压氧风的压力不小于高炉内压力的2~3倍。

本发明的进一步改进在于：所述高压氧风的喷吹方向与水平向之间的夹角角度，较铁口与水平向之间的夹角角度大4°~5°。

本发明的进一步改进在于：所述缩角度布料方式是指，焦炭布料角度比正常布料角度缩小2°，矿石布料角度控制在25°~27°。

本发明的进一步改进在于：采用缩角度布料方式的焦炭和矿石分别不超过3批。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明提供了一种高铝渣条件下高炉快速复风的方法，通过对休风前、复风前2h、复风时三个阶段操作方式的总体协调改变，有效缩短了高铝渣条件下高炉复风的时间，实现快速复风。

本发明的高炉快速复风的方法，结合了休风后软熔带透气性差、炉缸渣铁流动性不足、复风后下料不顺畅等问题，提出了软熔带加焦、铁口吹氧、煤气流控制三个操作方法。通过软熔带加焦，提高软熔带透气性，为快速复风奠定基础；通过铁口吹氧，活跃炉缸状态，提高渣铁流动性能，为快速复风创造条件；通过煤气流控制，压制出边缘气流，以使复风后炉料顺畅下降。

具体实施方式

下面通过实施例来详细说明本发明。

一种高铝渣条件下高炉快速复风的方法，主要用于炉渣内Al

所述高铝渣条件下高炉快速复风的方法，具体包括：

休风前，在软熔带添加适量净焦，以增加复风时软熔带的受热和透气性；

具体来说，在休风前，向高炉内添加全焦料，直至炉内软熔带的中上部（约为炉身下部的1/5处），改加入净焦，最后再加入煤比不大于100kg/t的负荷料，填满高炉。使得休风过程中，高炉内下部为全焦料、上部为负荷料，软熔带处为净焦；净焦的加入，可以在复风过程中使粘滞性最高、透气性最差的软熔带中上部获得更多热量，矿石更容易熔化，透气性增强。

所述净焦的加入量为炉腰体积的1/3~1/2，具体根据休风时间而调整。一般来说，当高炉休风时间为8h~12h时，净焦的加入量为炉腰体积的1/3；当高炉休风时间为12h~24h时，净焦的加入量为炉腰体积的1/2。

净焦加入时，通过布料板沿周向均匀布料，使净焦能够均匀覆盖在软熔带的中上部。

本发明特别限定负荷料的煤比不大于100kg/t，避免煤比过高导致高炉内温度过高、反应过快，以维持预计的休风时间。且所述负荷料无需煤比阶梯布料，节省备料难度，缩短备料时间。

复风前2h，通过铁口向高炉内持续吹入高压氧风，以活跃炉缸状态、提高渣铁流动性能；

具体来说，先在铁口处开孔，将吹氧管插入开孔中，持续向高炉内吹入高压氧风，直至高炉复风后第一次出铁前停止。高压氧风一方面为高炉内提前供氧，增加复风时的燃烧效果，另一方面提供一定压力，以便于恢复透气通道。所述高压氧风为高压气和氧气按照5:1比例混合而成，高压氧风的压力不小于高炉内压力的2~3倍，以确保气流能顺利吹出。

设置吹氧管时，吹氧管的倾斜角度较铁口的倾斜角度大4°~5°，例如，倾斜设置的铁口与水平向的夹角角度为10°，吹氧管与水平向的夹角角度为14°。开孔的直径根据吹氧管的直径调整，一般为50mm。将吹氧管插入开口中伸入1m左右，使吹氧管的开口端指向高炉的中轴线，即可开始吹气。

对于设置有两个或两个以上铁口的高炉，在每个铁口处插入吹氧管吹高压氧风，可以使高炉内气流分布均匀，炉内工况快速恢复。

本发明特别限定高压氧风为高压气和氧气按照5:1的比例吹出，可以控制氧气含量，避免氧气大量输入导致燃烧过快，烧红吹氧管；同时，高压气的加入，可以确保高压氧风的压力值，确保高压氧风可以持续吹入炉内。另外，采用高压气和氧气的混合气吹入，可以提高氧气的利用率，减少氧气的无效逸出，降低成本。

（3）复风后，先通过缩角度布料方式投料、再恢复正常投料，以适度封堵高炉中部、压制成边缘气流，确保炉料顺畅下降。

具体来说，复风时，开启正常冷却水量，送风量逐渐加大直至正常送风量，恢复送风的同时开始向高炉内投料。复风初期，采用缩角度布料方式进行焦炭和矿石的布料，后期则恢复正常投料。

所述缩角度布料方式是指，焦炭的布料角度比正常布料角度缩小2°~3°，矿石布料角度控制在25°~27°。缩角度布料方式使焦炭和矿石均靠近高炉中心处布料，给高炉中心处的压力增大，从而使得出铁口吹出的高压气和生成的煤气容易从高炉边缘逸出，边缘气流通道的建立，有效疏通了软熔带外缘，使高粘度软熔带的软化熔融速度加快，炉料顺畅下降，实现快速复风。

一般来说，采用缩角度布料方式的焦炭和矿石分别不得超过3批，避免中央物料堆积过高，影响透气。

本实施例对应高炉容积为816m

本厂在2022年12月6日、2023年4月12日两次采用本发明方法进行休风和复风，具体方法不再赘述，复风前吹氧管与水平向的夹角为14°。同年，2022年7月21日、2022年10月8日两次未采用本发明方法进行休风和复风，具体操作方法如下：

休风时，向高炉内添加全焦料，直至炉内软熔带的中上部（约为炉身下部的1/5处），改加阶梯煤比的负荷料填满高炉，负荷料的煤比由下至上依次增加，从最底部的70kg/t逐渐升高至150kg/t。

复风时，通过风口向高炉内通风，初始风量较小，直至炉内料动，再逐渐增大风量，直到恢复正常生产时的风量。在复风过程中，当出现悬料且长时间不能改善，停风、使悬料靠重力下降后，再恢复送风。

以2022年12月6日、2023年4月12日两次复风作为实施例1、实施例2，以2022年7月21日、2022年10月8日两次复风作为对比例1、对比例2，对照其复风过程中的数据指标。其中，复风后第一炉铁水物理热的变化如表1所示，复风时间与复风后铁水Si含量变化如表2所示，复风过程中高炉状态四个节点变化时间，如表3所示。

表1 复风后第一炉铁水物理热的对比数据

通过表1数据可以看出，未采用本发明方法的对比例1、对比例2，复风后第一炉铁水物理热不高，维持在1398℃~1410℃，说明高炉冶炼进程恢复较慢。而采用本发明方法的实施例1、实施例2，复风后第一炉铁水物理热都在1450℃以上，最高达1486℃，铁水物理热良好，已经接近于正常生产时的要求，证明复风后快速恢复了正常冶炼进程。

表2 复风时间与复风后铁水Si含量的对比数据

通过表2中数据可以看出，未采用本发明方法的对比例1、对比例2，加全风时间长，分别为274min、318min，且第一炉铁的Si元素含量偏高，与正常冶炼时差距较大，说明高炉冶炼进程恢复较慢，且高Si含量的第一炉铁只能作为铸造使用，无法作为炼钢原料使用。

而采用本发明方法的实施例1、实施例2，加全风时间明显降低，仅为123min、203min，第一炉铁Si元素含量几乎接近于正常生产时的情况（0.2%~0.6%）。证明经过本发明方法的调整，能够有效缩短高铝渣条件下高炉复风的时间，实现了高铝渣条件下的快速复风，且适合Si含量的第一炉铁即可作为炼钢原料使用，不浪费。

表3 复风过程中高炉状态四个节点变化时间的对比数据

注：高炉不慢风时间即送风量达到高炉全风80%的时间。

通过表3中数据看出，采用本发明方法后，复风后四个阶段的时间均显著缩短，复风至加全封时间缩短至2~3h，恢复正常冶炼时间在12h以下。复风加热中，中部和外缘矿料受热均匀，不发生悬料，仅需不到50min即可实现第一次料动，复风风量可持续增大，使得恢复全风时间显著缩短。

从表3数据可知，未采用本方法的两次复风第一次料动时间明显更长，且在料动前都发现了悬料现象，证明复风后高炉边缘的矿料受热不佳，仅中心气流过分发展，所以需要更长时间的加热才能实现第一次料动。由于受热不均、出现悬料，锅炉整体的物理热上升很慢，渣流动性很差，炉前生产难度很大，只能靠长时间低风量操作，换取物理热提升。直到低风量加热、直至渣铁物理热提升到1450℃以上，渣铁可以自由流动，送风量才能逐渐提升，直至恢复正常送风量，恢复正常冶炼进程，因而导致恢复全风时间明显延长。

综合上述对比数据，证明本发明方法能够有效改善复风过程中炉料边缘的透气性，有效缩短高铝渣条件下高炉复风的时间，实现了快速复风，充分表明了本发明方法的有效性和可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。