一种在线处理高炉结瘤的方法与流程

本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种在线处理高炉结瘤的方法。

背景技术：

由于受到环保的限制，钢厂内部产生的转炉污泥、电炉除尘灰等高锌尘泥无法加工处理。为实现高炉用料平衡和降成本，钢厂普遍做法是在烧结混匀料中消化转炉污泥、电炉除尘灰等高锌尘泥，导致高炉入炉原料含锌负荷大幅上升且严重超标(锌负荷达1.5kg/t以上，国标要求≤0.15kg/t)，加之高炉操作应对不到位等因素影响，容易造成高炉炉墙结瘤。高炉结瘤后，炉型不规整，轻则影响炉况稳定顺行和指标提升，重则影响炉况难行和失常。以往传统做法是通过高炉休风降料面用炸药炸瘤，但这种方法存在较大安全隐患，当前行业已不再提倡高炉炸瘤处理方法。

技术实现要素：

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种在线处理高炉结瘤的方法。

技术方案：本发明提供了一种在线处理高炉结瘤的方法，该方法包括如下步骤：高炉冶炼过程中，高炉布料按布料矩阵的设定而执行，对高炉正常布料矩阵进行调整，先对炉内下部强行加风，增加鼓风动能吹活炉缸，炉内上部保持焦炭布料角度不变，接着将矿石布料角度调整到低于焦炭布料角度，形成大负角差进行多环布料，所述大负角差为3-7度，然后迅速将矿石布料角度调回原来角度，将焦炭布料角度调整到低于矿石布料角度，形成大正角差进行多环布料，所述大正角差为6-8度，依次大负角差多环布料和大正角多环布料差来回交替进行多环布料至布料结束，待该炉冶炼结束后，进行下一炉冶炼，按上述步骤对正常布料矩阵进行调整后进行冶炼，重复多炉冶炼后直至高炉内瘤体脱落，恢复正常冶炼布料矩阵。

进一步，当一次大负角差布料矩阵运行结束后，下一次大负角差布料矩阵中焦炭布料的角度降低2-3度；当一次大正角差布料矩阵运行后，下一次大正角差布料矩阵中矿石布料的角度降低2-3度。

进一步，所述每炉冶炼过程中，所有大负角差的平均值为4.5度。

进一步，所述每炉冶炼过程中，所有大正角差的平均值为7.46度。

进一步，多环布料的布料圈数为2-3圈。

进一步，所述布料的过程中，通过减少鼓风量5％-10％从而人为制造高炉憋压。

有益效果：本发明方法适用于炉墙结瘤、炉型不规整的高炉。该方法通过动态综合调整布料矩阵，采取大负角差多环布料和大正角多环布料差来回转换多环布料，人为制造高炉憋压、难行、崩料、悬料、座料来强化改变炉内煤气流分布，利用煤气流热应力来回冲刷炉墙瘤体粘结物，以及使用大风量吹扫、打水降料面等辅助手段，是可达到快速去除炉身中上部瘤体粘结物的预期效果。高炉瘤体粘结物脱落后，炉墙光滑规整，炉况稳定顺行好转，快速恢复达产达标。

附图说明

图1、沙钢9#高炉灰铁比变化趋势图。

图2、沙钢9#高炉从大人孔观察炉身中上部位结瘤图

图3、沙钢9#高炉从小人孔观察炉身中上部位结瘤图。

图4、沙钢9#高炉结瘤示意图。

图5、沙钢9#高炉入炉原料锌负荷变化趋势图。

图6、沙钢9#高炉于5月21日休风炉身上部炉墙光滑完好图。

具体实施方式

实施例1

一种在线处理高炉结瘤的方法，该方法包括如下步骤：高炉冶炼过程中，高炉布料按布料矩阵的设定而执行，对高炉正常布料矩阵进行调整，先对炉内下部强行加风，增加鼓风动能吹活炉缸，炉内上部保持焦炭布料角度不变，接着将矿石布料角度调整到低于焦炭布料角度，形成大负角差进行多环布料，所述大负角差为3-7度，然后迅速将矿石布料角度调回原来角度，将焦炭布料角度调整到低于矿石布料角度，形成大正角差进行多环布料，所述大正角差为6-8度，依次大负角差多环布料和大正角多环布料差来回交替进行多环布料至布料结束，待该炉冶炼结束后，进行下一炉冶炼，按上述步骤对正常布料矩阵进行调整后进行冶炼，重复多炉冶炼后直至高炉内瘤体脱落，恢复正常冶炼布料矩阵。当一次大负角差布料矩阵运行结束后，下一次大负角差布料矩阵中焦炭布料的角度降低2-3度；当一次大正角差布料矩阵运行后，下一次大正角差布料矩阵中矿石布料的角度降低2-3度。多环布料的布料圈数优选为2-3圈。所述布料的过程中，通过减少鼓风量5％-10％从而人为制造高炉憋压。

实施例2

下面结合沙钢9#高炉快速处理结瘤实例对本发明做进一步详细描述，但实施例不应理解为对本发明的限制。

1概况

沙钢9#高炉于2018年1月大修开炉，高炉实际炉容670m³，设有16个风口，南北两个铁口，干法除尘，工业水开路冷却系统。9#高炉自开炉以来炉况顺行一直比较好，未出现过炉况失常，各项指标稳步向前，但进入2018年9月份高炉结瘤后，炉况顺行每况愈下，燃料消耗不断攀升，各项指标连续下滑。

2高炉结瘤判断

(1)从表1可以看出9#高炉除了2018年3-8月份产量逐步提升，对应的炉况顺行也比较好。但进入9月炉况稳定明显下降，11月后主要表现为中心气流不稳定，炉喉十字测温显示：边缘80～100℃，中心和次中心温度110～120℃，其它各点温度130～150℃，呈现典型的低温平峰曲线。炉内摄像经常能看到有管道行程，下料尺型差，偏尺严重，滑尺多，结合炉喉水温差等综合判断，高炉存在上部结厚结瘤。

(2)虽然2018年9-10月炉况就不稳定，但从表1可以看出，产量下滑并不明显，这主要是该高炉一直以来炉缸工作比较活跃，上部虽有结厚但风量使用比较稳定，没有出现萎缩，对强化冶炼没有大的影响，但随着时间的推移，由于结瘤后中心气流完全被抑制，中心死料柱逐渐形成，炉缸中心堆积也越来越严重。铁水环流的加剧和气流分布的不均也导致了两个铁口出渣出铁的不均、不净。进入2018年11月后产量快速下滑，风量得不到维持，期间由于炉缸工作差陆续烧坏两个风口小套。

(3)由于高炉上部结瘤后炉喉直径变小，气流分布不均，煤气流速加大，炉内管道气流多，灰铁比急剧上升(见图1)。增加的瓦斯灰中fe和c的额外损失也加剧了吨铁消耗。

(4)2月15日1：40时左右，沙钢9#高炉主卷扬中速轴断裂，高炉无法上料出铁结束休风，料线约8米左右，开人孔后发现，高炉炉喉钢砖下方4～6米，厚度0.5～1.0米不等，高度为0.8～1.5米，长度从2#风口至6#风口、9#风口至13#风口上方，见图2、图3、图4。

沙钢9#高炉2月17日之前布料矩阵见表1。

表1.2月17日之前沙钢9#高炉布料矩阵

2月17日-2月25日，采用小角度放边，利用边缘气流冲刷炉墙来处理炉墙瘤体粘结物(见表2)，该阶段调整，高炉下料形状，气流分布未得到明显改善，检测了瘤体粘结物坚硬和牢固情况，发现难以取得实质性效果。

表22月17日-25日沙钢9#高炉布料矩阵

2月26日-3月3日，下部强行加风，增加鼓风动能吹活炉缸，上部采用大负角差多环布料和大正角多环布料差来回转换多环布料(见表3)，人为制造高炉憋压、难行、崩料、悬料、座料，通过局部气流管道和煤气热应力不断冲刷炉身中上部瘤体粘结物，从而造成瘤体脱落。

表32月26日-3月3日沙钢9#高炉布料矩阵

大负角差布料矩阵运行一个冶炼周期，迅速切换大正角差布料矩阵，让发展的边缘气流迅速得到抑制，一方面让加热的炉瘤迅速冷却，通过热应力使其脱落，另一方面，把边缘气流迅速得到抑制，从而形成了人为制造的高炉憋压、难行、崩料、座料，从而造成瘤体脱落。崩料、座料后适当补加净焦，以防炉凉。

人为制造高炉憋压可适当减风(5％左右)，崩料后迅速恢复，保证风速、动能稳定。

2019年2-3月份采用快速处理高炉结瘤技术，从而造成瘤体粘结物脱落，瘤体消除后炉墙光滑规整完好，高炉下料明显好转，气流分布逐渐合理，高炉顶压冒尖明显减少，炉况稳定顺行快速好转，快速恢复达产达标。9#高炉于5月21日休风降料面至8米观察，高炉结瘤结厚已基本消除，炉况顺行较好，产量和各项指标全面恢复正常(见表4)。

表4沙钢9#高炉2018年3月-2019年4月主要技术经济指标统计表