高炉洗炉方法主要有改全焦、轻负荷热洗、加萤石、加锰矿、加轧钢皮、酸性料洗炉等,各洗炉方法在生产中正确运用十分重要。高炉洗炉的要点是什么?如何控制操作参数?洗炉方法的优劣?如何找对方法?

1 概述
高炉炉缸工作状态活跃是炉况连续稳定顺行的基础、强化的关键。在日常生产中,常见的炉温不稳定、造渣制度波动、炉况不顺、原燃料质量变差、冷却系统漏水等都会引起炉缸工作不活跃、甚至产生堆积。常见高炉洗炉方法主要有改全焦、轻负荷热洗、加萤石、加锰矿、加轧钢皮、酸性料洗炉等,各洗炉方法在生产中正确运用十分重要。
2 各洗炉方法的特点
2.1 全焦轻负荷洗炉
主要用于炉况连续不顺,炉内透气性较差或炉温基础不足、渣铁流动性较差时,出现的炉缸工作不活跃。对产量与指标影响较大,同时对炉衬热冲击大。
2.2 萤石洗炉
加萤石洗炉,对付高炉温或高碱度所引起的炉缸工作不活十分有效,只要洗炉时炉温基础保证,它可以迅速解决炉缸堆积问题。它的缺点也十分明显,主要会造成: 炉衬侵蚀、渣皮不稳定脱落,损坏冷却设备、导致质量事故等问题。加入时,负荷调整必须到位,洗炉料下达后,炉缸热量要充沛,同时计算碱度时要考虑萤石中 Si O2造渣。
2.3 锰矿洗炉
加锰矿洗炉,该方法与加萤石相比,对炉衬及冷却设备冲击较小,对付高碱度、高 Al2O3渣性堆积,炉内砖衬有脱落时,渣中 Al2O3异常升高时非常有效。另外,加入一定数量的锰矿,使炉渣中( Mn O) 及铁水中[Mn]保持一定水平,同时改善渣、铁流动性,这一特点是其它洗炉方法所不具备的。
2.4 轧钢皮洗炉
在炉温基础充足时,通过降低初渣熔点、成渣早的原理处理中心堆积较为明显。副作用是:加入不稳定时引起炉温波动,如在塌料或空料线,特别是炉温基础差时,可能导致炉墙粘结、甚至结厚。在炉况正常时,该方法应对解决因中心气流稍弱时的炉缸轻微堆积十分有效,同时它还是废物利用,在炉况正常时可以起到防堆积作用。
2.5 酸性洗炉料
应成为生产中炉况主动调剂的一种有效方法,它对炉况无任何副作用,是微调炉缸工作状态的最科学方法。酸性球团洗炉原理是利用球团矿品位高、碱度低、熟料的特点,集中加入定量的酸性球团料,通过一增大铁量、二产生酸性渣来中和炉缸在高炉温下因高碱度产生的堆积问题。
3 唐钢2#高炉(2000m³)使用萤石洗炉
3.1 概述
唐钢2#高炉第一代炉容是1260m3,2002年扩容到2000m3,2013年10月大修并于2014年1月6日开炉送风。2#高炉的冷却壁1~4段为炉缸、5段炉腹、6段下部炉腹、6段上部炉腰,7~13段为炉身(其中6段、7段为铜冷却壁)、14段炉喉。更换的部位主要是炉缸炉底碳砖、陶瓷杯、6~8段冷却壁,以及炉缸1~3段和炉身9~13段部分冷却壁,重新喷涂。2#高炉高径比2.243,属于矮胖型高炉,共26个风口。布料溜槽长3m,炉喉半径4m,溜槽α角47°、料线1.7m布到边缘。
3.2 萤石使用分析
(1)萤石用量与燃料比的关系
萤石使用后,燃料比明显增加,燃料比的增加量通过与萤石用量的对比,得出二者几乎成线性关系。

图 萤石与燃料比
(2)萤石用量与风量的关系
萤石会造成风量萎缩,幅度在50-100m³/min,萤石造成软熔带上移,渣量增加,滴落带的透气性变差,造成风压升高,采取降低风量维持顺行,但同时炉渣流动性变好,有利于滴落带渣铁的下渗。

图 萤石与风量
(3)萤石用量与烧结矿配比的关系
大体上每增加5 kg /tFe萤石对应上调1%的烧结矿配比,才能保证脱硫效率不变。

图 萤石与烧结矿比例
3.3 使用效果
萤石从2月16日开始配吃至2月24日停吃,配吃萤石前风量3800m3/min,燃料比565kg/tFe,铁水产量3200t/d。停吃后风量4000m3/min,燃料比565kg/tFe,铁水产量3500t/d。

图 萤石配吃前后2#高炉主要指标
3.4 萤石的用法
(1)萤石用量5kg/tFe左右时,对燃料比、压量关系影响不大,仅对炉渣流动性有影响。
(2)萤石用量在5一25kg/tFe时,每增加1kg/tFe萤石,燃料比相应增加1kg/tFe。减量时同样适用。
(3)萤石用量每5kg/tFe则需要调整烧结矿配比1%。
(4)萤石加在炉喉边缘,平均加到每一批矿石中比单独下料炉况稳定性好。
3.5 编者按
唐钢2号高炉萤石的使用量化效果明显,在2000m³以上的高炉有很强的借鉴意义。
4 7号高炉(2000m3)高炉炉缸堆积的处理
5、7号高炉有效容积均为2000m3,投产以来,由于操作不当共发生3次炉缸堆积事故,处理中均采用锰矿进行洗炉,其中2次在7号高炉的应用成功。
4.1 锰矿洗炉的机理
(1)锰矿及含锰的各种氧化物洗炉剂易为气体还原剂还原到MnO,由MnO及其形成的硅酸盐组成的高炉炉渣熔点都比较低,约为1150-1250℃,因此提高MnO的含量,能降低高炉渣的熔点,在一定浓度范围内还有降低高碱度熔渣黏度的作用,改善了高炉初、终渣的流动性。
(2)锰能与铁水无限互溶,形成近似理想熔液,随着[Mn]的增加,铁水的黏度降低,流动性明显改善,铁水凝固点进一步降低,有利于铁水流动性进一步改善。
4.2 锰矿洗炉
7号高炉铁水中控制[Mn]在.8%~1.0%,[Si]在0.8%~1.0%,R2在1.0-1.05,渣铁流动性极大改善,铁水温度在1450℃-1470℃。炉缸内大量堆积的石墨碳被渣铁带出,炉缸渣铁渗透性变好,炉缸堆积成功消除。
表 7号高炉渣铁分析

4.3编者按
高炉如出现炉缸石墨碳堆积、碱性黏结物堆积和炉凉堆积时,采用锰矿处理效果较好。尤其是对于炉缸边缘存在堆积,风口频繁破损的状况非常有效。
5 总结
当高炉出现炉缸堆积或者炉墙粘结时,充分利用企业特点,采用合适的洗炉料,快速恢复高炉炉况,对于企业来说具有明显的经济效益。鉴于目前高炉大型化的趋势仍在继续,以及经济炉料的使用,未来发生炉缸堆积及炉墙结厚的可能性会有所增加。
强化高炉炉况监控,有效发现和预防炉缸堆积和炉前结厚,对于高炉操作来说具有明显的效果。建议采用操作炉型、炉缸侵蚀、炉缸活跃性模型和系统提高高炉数字化的水平。

