我們在上篇文章中,深度分析了高爐風口使用壽命短、更換頻繁的原因,具體請參閱《 深度分析:影響高爐風口使用壽命的原因》,根據(jù)分析后,制定出以下提高高爐風口使用壽命的措施,供參考!?
1、優(yōu)化風口結(jié)構(gòu)?
合理的風口結(jié)構(gòu)是提升風口抗熔損能力的關(guān)鍵因素,隨著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,一代又一代的煉鐵工作者結(jié)合生產(chǎn)實踐中所積累的經(jīng)驗,設(shè)計出多種新型結(jié)構(gòu)的風口,其中寶鋼在70年代從日本引進的貫流式螺旋風口,受到了國內(nèi)很多鋼鐵廠大型高爐的青睞。貫流式風口每個區(qū)域的冷卻水的流速各不相同,這種冷卻結(jié)構(gòu)更能適應(yīng)高爐的惡劣工況,增強風口抗熔損和熾熱焦炭磨損的能力,而且優(yōu)化后的冷卻水道結(jié)構(gòu)能夠減少阻損。因此,要依據(jù)風口長度及布局選擇合適結(jié)構(gòu)的風口。?
2、改善冷卻水條件?
高爐風口壽命與冷卻水水質(zhì)情況緊密相關(guān)?,F(xiàn)代的煉鐵工藝中使用的冷卻水都采用了軟化處理,并且循環(huán)密閉使用。軟水的純度越高,在冷卻的過程中發(fā)生汽化的概率越小,在循環(huán)管道和風口內(nèi)壁產(chǎn)生水垢越少,可使風口維持給水量和水壓的穩(wěn)定,避免風口傳熱系數(shù)因水垢多少波動的有效方法是控制冷卻水水質(zhì),冷卻水水質(zhì)提高,從而降低風口熔損的概率,有效延長了風口使用壽命。?
3、提高風口材質(zhì)和制造質(zhì)量?
風口壽命的長短跟風口材質(zhì)的好壞有直接關(guān)系。隨著對風口導(dǎo)熱能力要求的進一步提高,對制造風口材質(zhì)的純度也提高了標準。風口材質(zhì)以銅為主,目前,純度較高的銅主要有紫銅、脫氧銅及無氧銅,其中無氧銅的純度質(zhì)量最高,現(xiàn)純度已經(jīng)達到99.97%和99.99%。銅體的致密度因無氧銅的鑄造技術(shù)而提高,大大降低了鑄造缺陷,所以,采用無氧銅技術(shù)能夠大幅提高風口的制造質(zhì)量。?
4、對風口表面進行強化處理?
因為銅的力學(xué)性能比較差,可以采用堆焊耐磨合金的方法對風口表面進行處理,從而強化風口表面強度以及抗磨損的能力。此外,還可通過對表面進行處理來達到延長風口壽命的目的。現(xiàn)階段風口表面強化處理的方法主要有:表面堆焊耐磨合金、多元共滲、等離子噴涂,其中等離子噴涂應(yīng)用范圍最為廣泛。在風口內(nèi)表面上噴涂耐磨耐熱層,可以有效增強風口性能,大大提升風口使用壽命。此外,對風口表面進行多元共滲處理,風口外表面會形成耐氧化、熔點高、硬度好的高溫氧化膜,提高風口的抗高溫性和抗磨損性,進行了多元共滲處理的風口,其使用壽命是未進行處理風口使用壽命的2倍以上。
5、提高操作水平?
外界條件變化時上下部調(diào)劑制度沒有及時跟上,就容易導(dǎo)致氣流控制出現(xiàn)問題。高爐煤氣流的合理分布是保證高爐內(nèi)爐料穩(wěn)定下落、爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)和熱交換正常進行的重要因素。初始煤氣流的分布不僅決定了爐缸狀態(tài),同時對軟熔帶和塊狀帶內(nèi)的二次氣流分布起了主要作用。氣流分布不均勻,影響合理的操作爐型維護,冷卻壁水管破損容易導(dǎo)致風口破損,破損的風口一旦處理不得當,又會反作用于高爐,使爐況更不穩(wěn)定,長此以往造成惡性循環(huán)。因此,穩(wěn)定高爐爐缸的狀況是延長風口使用壽命的關(guān)鍵,可以從以下幾方面著手:?
(1)下部調(diào)劑。主要是根據(jù)生產(chǎn)情況,選擇與爐況相匹配的風量、風溫、風壓、富氧、噴煤量等參數(shù)和適宜的風速、鼓風動能、理論燃燒溫度等,并且進行不斷調(diào)整。通過下部調(diào)劑,使初始煤氣流進行合理的分布。?
(2)堿金屬是造成風口曲損的一個重要原因,應(yīng)該盡量降低鉀、鈉、鋅等有害元素入爐含量。高爐堿金屬主要是由燒結(jié)礦和焦炭帶入,要控制堿金屬含量,通過優(yōu)化配料結(jié)構(gòu),減少燒結(jié)礦中堿金屬含量;采用含碳量高、灰分低、揮發(fā)分適中、反應(yīng)性較低的焦炭。?
(3)及時處理已經(jīng)損壞的風口,防止風口損壞面積增大影響高爐順行,從而引發(fā)一系列的惡性影響,對高爐生產(chǎn)造成危害。?
(4)將回旋區(qū)維持在合適狀況。由于風口回旋區(qū)深度對爐缸活躍程度造成重要影響,所以在生產(chǎn)中要通過各種手段合理控制風口回旋區(qū)深度,輔助中部調(diào)劑的手段,形成合理的操作爐型;同時,要對高爐進風面積大小進行摸索,結(jié)合生產(chǎn)實際確定出合理的風口進風面積適當增加鼓風動能,活躍風口回旋區(qū),最大限度的增加爐缸透氣透液通道,維持爐況穩(wěn)定順行。
(5)對入爐礦石的冶金性能加強管理監(jiān)督,在爐頂布料過程時,盡量在爐缸中心布開始熔化溫度高、區(qū)間寬的礦石,在爐缸邊緣布開始熔化溫度低、區(qū)間窄的礦石。?
(6)爐況穩(wěn)定離不開適宜的熱制度和造渣制度,要把爐溫和堿度控制在合適的范圍內(nèi),避免爐溫和堿度發(fā)生劇烈波動。
(7)做好出鐵管理,確保出鐵正點率,及時出凈渣鐵,防止出鐵過程中憋壓。
?6、提高噴吹煤粉裝置的合理性?
將噴槍結(jié)構(gòu)和安裝位置合理化,能夠降低煤粉磨損風口的可能性。從噴槍結(jié)構(gòu)來說,彎頭噴槍和偏角噴槍是目前較為廣泛使用的,因為相比傳統(tǒng)的噴槍,其結(jié)構(gòu)更為合理,能夠減少煤粉直接沖刷風口壁的可能性。噴吹煤粉濃度低時容易導(dǎo)致煤粉的運動速度加快,加重風口受到的沖刷,因此,要合理控制噴吹煤粉的濃度,從而減少煤粉磨損風口的問題。很多煉鐵廠發(fā)現(xiàn)噴槍插入角度過大容易造成風口磨損,故減小煤槍與風口中心線間的夾角,使之調(diào)整在合理區(qū)間,能夠改善風口內(nèi)壁的磨損。此外,當煤粉中含有雜質(zhì),無論是對噴槍還是對風口內(nèi)壁,都會造成嚴重損害,因此要保證噴吹煤粉的質(zhì)量。?