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提高高炉风口使用寿命的措施

我们在上篇文章中,深度分析了高炉风口使用寿命短、更换频繁的原因,具体请参阅《 深度分析:影响高炉风口使用寿命的原因》,根据分析后,制定出以下提高高炉风口使用寿命的措施,供参考! 
1、优化风口结构 
合理的风口结构是提升风口抗熔损能力的关键因素,随着科学技术的蓬勃发展,一代又一代的炼铁工作者结合生产实践中所积累的经验,设计出多种新型结构的风口,其中宝钢在70年代从日本引进的贯流式螺旋风口,受到了国内很多钢铁厂大型高炉的青睐。贯流式风口每个区域的冷却水的流速各不相同,这种冷却结构更能适应高炉的恶劣工况,增强风口抗熔损和炽热焦炭磨损的能力,而且优化后的冷却水道结构能够减少阻损。因此,要依据风口长度及布局选择合适结构的风口。 
2、改善冷却水条件 
高炉风口寿命与冷却水水质情况紧密相关。现代的炼铁工艺中使用的冷却水都采用了软化处理,并且循环密闭使用。软水的纯度越高,在冷却的过程中发生汽化的概率越小,在循环管道和风口内壁产生水垢越少,可使风口维持给水量和水压的稳定,避免风口传热系数因水垢多少波动的有效方法是控制冷却水水质,冷却水水质提高,从而降低风口熔损的概率,有效延长了风口使用寿命。 
3、提高风口材质和制造质量 
风口寿命的长短跟风口材质的好坏有直接关系。随着对风口导热能力要求的进一步提高,对制造风口材质的纯度也提高了标准。风口材质以铜为主,目前,纯度较高的铜主要有紫铜、脱氧铜及无氧铜,其中无氧铜的纯度质量最高,现纯度已经达到99.97%和99.99%。铜体的致密度因无氧铜的铸造技术而提高,大大降低了铸造缺陷,所以,采用无氧铜技术能够大幅提高风口的制造质量。 
4、对风口表面进行强化处理 
因为铜的力学性能比较差,可以采用堆焊耐磨合金的方法对风口表面进行处理,从而强化风口表面强度以及抗磨损的能力。此外,还可通过对表面进行处理来达到延长风口寿命的目的。现阶段风口表面强化处理的方法主要有:表面堆焊耐磨合金、多元共渗、等离子喷涂,其中等离子喷涂应用范围最为广泛。在风口内表面上喷涂耐磨耐热层,可以有效增强风口性能,大大提升风口使用寿命。此外,对风口表面进行多元共渗处理,风口外表面会形成耐氧化、熔点高、硬度好的高温氧化膜,提高风口的抗高温性和抗磨损性,进行了多元共渗处理的风口,其使用寿命是未进行处理风口使用寿命的2倍以上。
5、提高操作水平 
外界条件变化时上下部调剂制度没有及时跟上,就容易导致气流控制出现问题。高炉煤气流的合理分布是保证高炉内炉料稳定下落、炉内化学反应和热交换正常进行的重要因素。初始煤气流的分布不仅决定了炉缸状态,同时对软熔带和块状带内的二次气流分布起了主要作用。气流分布不均匀,影响合理的操作炉型维护,冷却壁水管破损容易导致风口破损,破损的风口一旦处理不得当,又会反作用于高炉,使炉况更不稳定,长此以往造成恶性循环。因此,稳定高炉炉缸的状况是延长风口使用寿命的关键,可以从以下几方面着手: 
(1)下部调剂。主要是根据生产情况,选择与炉况相匹配的风量、风温、风压、富氧、喷煤量等参数和适宜的风速、鼓风动能、理论燃烧温度等,并且进行不断调整。通过下部调剂,使初始煤气流进行合理的分布。 
(2)碱金属是造成风口曲损的一个重要原因,应该尽量降低钾、钠、锌等有害元素入炉含量。高炉碱金属主要是由烧结矿和焦炭带入,要控制碱金属含量,通过优化配料结构,减少烧结矿中碱金属含量;采用含碳量高、灰分低、挥发分适中、反应性较低的焦炭。 
(3)及时处理已经损坏的风口,防止风口损坏面积增大影响高炉顺行,从而引发一系列的恶性影响,对高炉生产造成危害。 
(4)将回旋区维持在合适状况。由于风口回旋区深度对炉缸活跃程度造成重要影响,所以在生产中要通过各种手段合理控制风口回旋区深度,辅助中部调剂的手段,形成合理的操作炉型;同时,要对高炉进风面积大小进行摸索,结合生产实际确定出合理的风口进风面积适当增加鼓风动能,活跃风口回旋区,最大限度的增加炉缸透气透液通道,维持炉况稳定顺行。
(5)对入炉矿石的冶金性能加强管理监督,在炉顶布料过程时,尽量在炉缸中心布开始熔化温度高、区间宽的矿石,在炉缸边缘布开始熔化温度低、区间窄的矿石。 
(6)炉况稳定离不开适宜的热制度和造渣制度,要把炉温和碱度控制在合适的范围内,避免炉温和碱度发生剧烈波动。
(7)做好出铁管理,确保出铁正点率,及时出净渣铁,防止出铁过程中憋压。
 6、提高喷吹煤粉装置的合理性 
将喷枪结构和安装位置合理化,能够降低煤粉磨损风口的可能性。从喷枪结构来说,弯头喷枪和偏角喷枪是目前较为广泛使用的,因为相比传统的喷枪,其结构更为合理,能够减少煤粉直接冲刷风口壁的可能性。喷吹煤粉浓度低时容易导致煤粉的运动速度加快,加重风口受到的冲刷,因此,要合理控制喷吹煤粉的浓度,从而减少煤粉磨损风口的问题。很多炼铁厂发现喷枪插入角度过大容易造成风口磨损,故减小煤枪与风口中心线间的夹角,使之调整在合理区间,能够改善风口内壁的磨损。此外,当煤粉中含有杂质,无论是对喷枪还是对风口内壁,都会造成严重损害,因此要保证喷吹煤粉的质量。 


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