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爐缸凍結

鎖定
爐缸凍結(Hearth freeze)高爐鍊鐵過程中的一種故障。指爐缸温度大幅度降低,渣、鐵失去流動性不能自渣口、鐵口放出的現象。爐缸凍結給生產造成重大損失,其處理還需消耗大量的人力與物力。凍結較輕時鐵口尚可流出鐵水,但渣口放不出渣或出渣很少,渣、鐵温度很低;凍結嚴重時,渣口、鐵口都被凝死。爐缸凍結會導致風壓升高,風量鋭減,下料不勻,風口湧渣且燒壞數量增加,而風口燒壞後的漏水又進一步加劇凍結。
中文名
爐缸凍結
外文名
Hearth freeze
應    用
冶金
危    害
導致風壓升高,風量鋭減
徵    兆
風口由活躍變為呆滯
產生原因
爐況失常引起凍結

爐缸凍結原因

1、爐況失常引起凍結
由於煤氣流分佈失常,發生管道、大崩料或惡性懸料,經爐涼最後造成爐缸凍結。發生上述爐況失常時,由於煤氣利用急劇惡化,爐料在上部未經充分預熱和還原就直接下到高温區進行直接還原,大量吸熱,爐當原來温很快下降,如果未及時採取有力措施,就可能造成凍結。爐温不高、爐缸堆積或爐渣鹼度過高時,造成凍結的危險性更大。
2、漏水引起爐缸凍結
高爐到了爐役中後期,爐腹、爐腰和爐身冷卻設備陸續燒壞,由於冷卻器有數百塊之多,檢查工作困
難,漏水後往往不能及時發現和處理。漏水較小時,雖然焦比受些損失,尚不致造成嚴重惡果。但當高爐長期休風時,由於爐內壓力降低,漏水增大,而漏出的水又不能隨煤氣帶走,爐子又停止產生熱量,就極易造成凍結。
3、高爐無準備的長期休風造成爐缸凍結
實際生產中當原料供應系統、裝料系統、爐前工作、渣鐵運輸及處理系統;鼓風及熱風爐系統、煤氣系統以及動力系統等發生嚴重事故時,都有可能造成高爐無準備地長期休風,從而導致爐缸凍結。
4、有計劃的長期休風,封爐或長時間檢修停爐形成的凍結。
實際生產中,即使是有計劃的,準備得很好地長時間休風或封爐或檢修停爐,如果超過一定時間(例如10d以上),殘存在爐內的渣鐵也將冷凝,送風時就應按爐缸凍結對待,只不過不算凍結事故而已。對這類復風操作,因為是有計劃進行的,一般對其爐缸實際上的凍結容易忽視,許多高爐因此吃過苦頭。 [1] 

爐缸凍結徵兆

爐缸凍結是爐子大涼迸一步發展的結果。所以發生爐子大涼時即可視為爐缸凍結的前兆,這時就應該警惕。進一步惡化時則出現如下特徵。
①風口由活躍變為呆滯,由較明亮變為暗紅,進而出現湧渣,甚至燒穿或自動凝死。
②渣鐵一次比一次涼,逐漸渣口放不出渣,鐵口只出鐵不見下渣,最後鐵口完全凝死。
③下料不暢,易出現管道、崩料和懸料;風壓逐漸升高;風量減少,當風I--I凝死時,風量表指針甚至降到“零”。
④如果是由於漏水造成凍結,則同時出現風口與二套間,或二套與大套間,或大套與爐皮法蘭間往外滲水,嚴重時從渣口甚至鐵口往外流水;爐子滲漏煤氣點燃的火苗由平時的藍色變為紅色,爐頂煤氣含氫升高,如遇休風則風口大量噴火。

爐缸凍結事故預防

加強管理,嚴格操作紀律,搞好綜合平衡,搞好精料,保持高爐均衡穩定地生產,是消除爐缸凍結的根本措施。保持高爐順行,維持正常的爐温和鹼度;搞好上下部調劑,避免管道、崩料、懸料和爐缸堆積;爐子失常後及時果斷地採取措施糾正。這些是從操作上防止凍結事故的關鍵。
漏水是發生凍結事故的重要原因之一,應往意防止漏水。首先是應及時發現漏水。有下列跡象出現時,應及時查明情況。
1、爐温向涼原因不明。
2、爐頂煤氣含H2量升高。
3、爐殼縫隙處,特別是風口區,有滲水跡象。
4、滲漏的煤氣火苗由正常時的藍色變為紅色。
5、短期休風時,風口冒火大。長期休風爐頂點火時火大,爐頂温度升高,有時堵泥的風口自動鼓開。
發現漏水後要及時查清,及時處理,不應該讓水長期漏人爐否則,即使不造成凍結,焦比也會升高。如一時難以查清漏水處,可把可疑區域的總水閥門暫時關小,減少漏水,接着再細查。
搞好中修停爐及長時間封爐的休風與送風操作。高爐長時間休風或封爐,不可避免地要引起不同程度的爐缸温度下降,直至形成實際上的凍結。但如果工作搞得好,不出意外,則可大大減少損失。 [2] 

爐缸凍結處理措施

爐缸凍結的處理:爐缸尚未完全凍結,猶有挽救希望時,首先大量減風以提高爐温及減少渣、鐵量。停止噴吹燃料;防止風口及吹管燒穿;閉小燒壞的風口和渣口冷卻水量;如高爐順行可提高風温;集中加淨焦及減輕負荷;如渣鹼可加酸性物料,加錳礦。
若爐缸完全凍結,渣口、鐵口已不能正常放出渣、鐵時則採取如下步驟處理:
1、加足夠的淨焦並大量減輕負荷,同時配加適量錳礦。
2、用距鐵口最近的渣口出鐵,即卸下渣口小套及三套,砌上耐火材料作臨時出鐵口並用氧氣燒通與其相鄰的風口,準備堵口設施;一般先只用緊靠渣口的兩個風口送風,否則渣、鐵量太多而且風口易被灌死。渣口下部轉熱後,燒開鐵口,逐漸打開風口加風,直至正常。
3、如果渣口也打不開,只有自風口出鐵,即將最靠近渣口的風口及二套取下,製作臨時出鐵口。自一個相鄰的風口送風,風量只能維持在最低水平,勤放勤堵,待熔化範圍擴大後,燒開渣口實現渣口出鐵,直至正常。處理爐缸凍結中要特別注意安全,並應儘量避免休風。
參考資料
  • 1.    賈豔,時彥林,劉燕霞.高爐鍊鐵工:化學工業出版社,2011
  • 2.    宋建成.高爐鍊鐵理論與操作:冶金工業出版社,2005