CN112501369B - 一种降低高炉出铁次数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低高炉出铁次数的方法，其包括：通过打泥机往高炉的出铁口处打泥炮，再控制高炉闭口作业至少50分钟；炮泥的成分包含有Al₂O₃、SiO₂、SiC和C，Al₂O₃的质量占比大于25％，SiO₂的质量占比范围为25％‑30％，SiC的质量占比大于15％，C的质量占比范围为15％‑20％；通过开口机开启高炉的铁口，排出高炉中的铁水，且在第一出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为70～90分钟，在第二出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为80～100分钟，在第三出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为90～110分钟，在第四出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为100～120分钟，在第五出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为110～130分钟。本发明不仅可以降低高炉的出铁次数，还可以降低炮泥消耗。

Description

一种降低高炉出铁次数的方法

技术领域

本发明涉及高炉炼铁技术领域，尤其涉及一种降低高炉出铁次数的方法。

背景技术

对当今现代化大型高炉而言，炉前出铁对高炉生产起着至关重要的作用。高炉铁口由铁口框架、炉墙、炉缸内铁口附近泥包组成，铁口长期处在高温渣、铁水的溶蚀和流动冲刷环境中，同时还受到碱金属的侵蚀和热应力的破坏。当渣铁排放不净时，炉缸内渣铁液面升高，渣铁对料柱的浮力增大，炉料下降空间减少，料速变慢，下部区域的透气透液性降低，压差升高，严重时须大幅减风控制料速，严重危及高炉顺行。因此，持续稳定的排净渣铁对大型高炉持续稳定生产起着至关重要的作用。

出铁次数是表征高炉出铁的一个非常重要的指标。出铁次数可以增加如下危害：炉缸积存铁量减少，对炉缸补偿热量少，易造成炉缸活跃度下降；炉缸积存铁量减少，炉缸死料堆循环变慢，造成死料堆增大；炮泥烧结时间不足，影响炉门深度和出净渣铁，潮铁口出铁喷溅影响设备寿命；降低炮泥、开口机使用寿命；泥料、沟料、大小杆消耗升高。

合理的降低出铁次数不仅有利于高炉的稳定顺行，降低炮泥消耗，降低炉前工人的劳动强度，改善炉前作业环境，更能达到降低炉缸侵蚀速度的作用，具有较好的经济效益和社会效益。

发明内容

本申请实施例通过提供一种降低高炉出铁次数的方法，不仅可以降低高炉的出铁次数，还可以提高炮泥抗冲刷性和稳定性，提高炮泥的抗折强度、耐压强度，降低炮泥消耗。

本发明提供一种降低高炉出铁次数的方法，其包括：

通过打泥机往高炉的出铁口处打泥炮，再控制高炉闭口作业至少50分钟；其中，打泥炮所需炮泥的成分包含有Al₂O₃、SiO₂、SiC和C，Al₂O₃的质量占比大于25％，SiO₂的质量占比范围为25％-30％，SiC的质量占比大于15％，C的质量占比范围为15％-20％；

通过开口机开启所述高炉的铁口，排出所述高炉中的铁水，且在第一出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为70～90分钟，在第二出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为80～100分钟，在第三出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为90～110分钟，在第四出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为100～120分钟，在第五出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为110～130分钟。

优选的，所述第一出铁阶段、所述第二出铁阶段以及所述第三出铁阶段的持续时间均在28～31天范围内；

所述第四出铁阶段和所述第五出铁阶段的持续时间均在56～62天范围内。

优选的，还包括：

通过调节打泥机的恒温柜的进水温度，调节所述恒温柜内炮泥的温度，使得所述打泥机在打泥炮时，对应的打泥压力在设定压力范围之间，所述设定压力范围为230～280kg/cm²。

优选的，所述通过调节打泥机的恒温柜的进水温度，调节所述恒温柜内炮泥的温度，包括：

检测所述打泥机所处环境的大气温度；

当所述大气温度在-20～-10℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至63～67℃；

当所述大气温度在-10～0℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至58～62℃；

当所述大气温度在0～10℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至53～57℃；

当所述大气温度在10～20℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至48～52℃；

当所述大气温度在20～35℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至43～47℃。

优选的，还包括：

当所述打泥压力与所述设定压力范围的最大值之间的差值为b kg/cm²时，则调整所述恒温柜的进水温度至c℃；其中，c＝a+(b/10)*d，a是所述打泥压力为所述设定压力范围的最大值时对应的所述恒温柜的进水温度，d的取值范围为2～3℃。

优选的，还包括：

当所述打泥压力与所述设定压力范围的最小值之间的差值为e kg/cm²时，则调整所述恒温柜的进水温度至f℃；其中，f＝g-(e/10)*d，g是所述打泥压力为所述设定压力范围的最大值时对应的所述恒温柜的进水温度。

优选的，还包括：

设置所述打泥机的打泥量，使得在第一打泥阶段，每一次的打泥量为145～150L，在第二打泥阶段，每一次的打泥量为150～155L，在第三打泥阶段，每一次的打泥量为155～160L，在第四打泥阶段，每一次的打泥量为160～165L；其中，所述第一打泥阶段、所述第二打泥阶段、所述第三打泥阶段以及所述第四打泥阶段中，每一打泥阶段持续的时间均在28～31天范围内。

优选的，还包括：

当每一次的打泥量为Q时，通过打泥机分三段进行打泥，第一段打泥的打泥量为65％*Q～75％*Q，第二段打泥的打泥量为15％*Q～25％*Q，第三段打泥的打泥量为5％*Q～15％*Q。

优选的，还包括；

设置所述打泥机的打泥时间间隔参数，使得所述打泥机第一段打泥与第二段打泥之间的时间间隔为1～3分钟，第二段打泥与第三段打泥之间的时间间隔为1～3分钟。

优选的，还包括：

设置所述打泥机的打泥压力参数，使得所述打泥机第一段打泥的打泥压力范围为225～235kg/cm²，所述打泥机第二段打泥的打泥压力范围为245～265kg/cm²，所述打泥机的第三段打泥的打泥压力范围为275～285kg/cm²。

实施本发明，具有如下有益效果：通过打泥机往高炉的出铁口处打泥炮，再控制高炉闭口作业至少50分钟，以避免提前开铁口作业，防止炮泥烧结不实而影响铁口孔道强度，通过提高铁口孔道强度的方式提高单次出铁时长，当设定时段内，可以降低出铁次数。打泥炮所需炮泥的成分包含有Al₂O₃、SiO₂、SiC和C，Al₂O₃的质量占比大于25％，SiO₂的质量占比范围为25％-30％，SiC的质量占比大于15％，C的质量占比范围为15％-20％，通过调整炮泥配方，可以提高无水炮泥抗冲刷性和稳定性，使炮泥的抗折强度、耐压强度、重烧线变化率和马夏值改善，从而使得炮泥更耐渣铁冲刷，炮泥侵蚀速度更慢，降低了炮泥消耗，实现单铁口最大出铁流速小于等于13吨/分钟，保证了出铁过程中铁水流速的稳定性，从而可以保障单次出铁的时长，降低高炉出铁次数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的降低高炉出铁次数的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

本发明提供一种降低高炉出铁次数的方法，如图1所示，该方法包括：

S1、通过打泥机往高炉的出铁口处打泥炮，再控制高炉闭口作业至少50分钟；其中，打泥炮所需炮泥的成分包含有Al₂O₃(氧化铝)、SiO₂(二氧化硅)、SiC(碳化硅)和C(碳)，Al₂O₃的质量占比大于25％，SiO₂的质量占比范围为25％-30％，SiC的质量占比大于15％，C的质量占比范围为15％-20％；

S2、通过开口机开启高炉的铁口，排出高炉中的铁水，且在第一出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为70～90分钟，可以是80分钟，在第二出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为80～100分钟，可以是90分钟，在第三出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为90～110分钟，可以是100分钟，在第四出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为100～120分钟，可以是110分钟，在第五出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为110～130分钟，可以是120分钟。

其中，第一出铁阶段、第二出铁阶段、第三出铁阶段、第四出铁阶段在时间顺序上由先到后；在第一出铁阶段之前的基准出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间为55～75分钟，优选为65分钟。逐步延长出铁时间间隔，在相同时间段内可以降低出铁次数，并且逐步降低出铁时间间隔，而不是骤然降低出铁时间间隔，可以避免高炉内的高温高压环境发生骤变，而引发安全问题。

控制高炉闭口作业至少50分钟，在正常生产情况下可以杜绝提前开铁口作业，防止炮泥烧结不实而影响出铁口孔道强度。

在高炉开口作业时，应尽量避免动用氧气烧炉门，而破坏出出铁口孔道。

开铁口过程中发现潮泥时停止开口，进行烘烤铁口作业，待潮泥消除后再进行开口作业。

优化炮泥配方，提高无水炮泥抗冲刷性和稳定性。根据生产与研究结合，发明改进炮泥的Al₂O₃、SiO₂、SiC和C成分进行调整(如表1所示)，使炮泥的抗折强度、耐压强度、重烧线变化率和马夏值改善，从而使得炮泥更耐渣铁冲刷，炮泥侵蚀速度更慢，实现单铁口最大出铁流速≤13吨/分钟，保证了出铁过程中铁水流速的稳定性。

表1

第一出铁阶段、第二出铁阶段以及第三出铁阶段的持续时间均在28～31天范围内；

第四出铁阶段和第五出铁阶段的持续时间均在56～62天范围内。

降低高炉出铁次数的方法还包括：

通过调节打泥机的恒温柜的进水温度，调节恒温柜内炮泥的温度，以稳定炮泥的打泥压力(即炮泥硬度)，使得打泥机在打泥炮时，对应的打泥压力在设定压力范围之间，设定压力范围为230～280kg/cm²。

通过调节打泥机的恒温柜的进水温度，调节恒温柜内炮泥的温度，包括：

检测打泥机所处环境的大气温度；

当大气温度在-20～-10℃之间时，调节恒温柜的进水温度至63～67℃，优选65℃；

当大气温度在-10～0℃之间时，调节恒温柜的进水温度至58～62℃，优选60℃；

当大气温度在0～10℃之间时，调节恒温柜的进水温度至53～57℃，优选55℃；

当大气温度在10～20℃之间时，调节恒温柜的进水温度至48～52℃，优选50℃；

当大气温度在20～35℃之间时，调节恒温柜的进水温度至43～47℃，优选45℃。

降低高炉出铁次数的方法还包括：

当打泥压力与设定压力范围的最大值之间的差值为b kg/cm²时，则调整恒温柜的进水温度至c℃；其中，c＝a+(b/10)*d，a是打泥压力为设定压力范围的最大值时对应的恒温柜的进水温度，d的取值范围为2～3℃。

降低高炉出铁次数的方法还包括：

当打泥压力与设定压力范围的最小值之间的差值为e kg/cm²时，则调整恒温柜的进水温度至f℃；其中，f＝g-(e/10)*d，g是打泥压力为设定压力范围的最大值时对应的恒温柜的进水温度。

在另一实施例中，还可以调整开口机钻头大小，直径由65mm、62.5mm调整为60mm，逐步将出铁铁水平均流速稳定在7.5±1.5吨/分钟。

降低高炉出铁次数的方法还包括：

设置打泥机的打泥量，使得在第一打泥阶段，每一次的打泥量为145～150L(升)，在第二打泥阶段，每一次的打泥量为150～155L，在第三打泥阶段，每一次的打泥量为155～160L，在第四打泥阶段，每一次的打泥量为160～165L；其中，第一打泥阶段、第二打泥阶段、第三打泥阶段以及第四打泥阶段中，每一打泥阶段持续的时间均在28～31天范围内。其中，第一打泥阶段、第二打泥阶段、第三打泥阶段、第四打泥阶段在时间顺序上由先到后；在第一打泥阶段之前的基准打泥阶段，每次打泥量为140～145L，对应的炉门深度为3.8m。

其中，现有技术方案中，每一次的打泥量为140-145L，对应的高炉炉门深度为3.80m，本发明实施例中的第一打泥阶段对应的炉门深度为3.88m，第二打泥阶段对应的炉门深度为3.95m，第三打泥阶段对应的炉门深度为4.01m，第四打泥阶段对应的炉门深度为4.03m。

降低高炉出铁次数的方法还包括：

当每一次的打泥量为Q时，通过打泥机分三段进行打泥，第一段打泥的打泥量为65％*Q～75％*Q，优选70％，第二段打泥的打泥量为15％*Q～25％*Q，优选20％，第三段打泥的打泥量为5％*Q～15％*Q，优选10％。

利用炮泥堵铁口，打泥由一次打泥改成分三段打泥。在降铁次过程中，以往一次堵口打泥容易造成铁口孔道填充不实，炮泥进入炉缸内不能与原有泥包很好结合形成新的泥包，及容易发生泥包裂缝和裂口、炉门过浅、开铁口过程中炉门发生漏铁等异常情况。通过发明三段打泥堵铁口不仅彻底解决以上异常情况，还提升了炮泥对升铁口孔道的添充度，开铁口效率提升30％。

降低高炉出铁次数的方法，还包括：设置打泥机的打泥时间间隔参数，使得打泥机第一段打泥与第二段打泥之间的时间间隔为1～3分钟，第二段打泥与第三段打泥之间的时间间隔为1～3分钟。

三段打泥间隔时间：每步等待和施加压力的间隔周期约需要1～3分钟，具体依所用炮泥质量性能而定。此外，需要注意的是在操作过程中如果二、三段压入开始的时间太早，压力不会增加；如果太晚，则铁口内炮泥已完全凝固，压力过高打不动泥，该操作不会成功。

采用分段打泥压入技术可以填充泥包缝隙和裂口，防止铁口漏，增加铁口堵泥的物理性能及铁口堵泥强度。因为炮泥在炉缸内即泥包顶部很快烧结，当分段打泥压入时炮泥会被泥包顶部的炮泥塞堵住，这将引起炮泥压力的增加，此时若泥包体上有裂缝或裂口，将会被二次压入的炮泥填上，这样可消除泥包裂缝，防止铁口漏铁。

在实际操作中，可以加强对泥套炮头检查，堵口拔炮后及时清理异物，保持炮头的完整性，如有破损需及时更换。出铁过程中及时清理炉门两侧积渣铁。堵口后检查泥套完整性，若有破损必须立即在线修补，实现堵口前泥套的完整性，确保一次堵口成功。堵铁口过程中杜绝炮泥，建立炉前工日考核管理体系。

降低高炉出铁次数的方法，还包括：设置打泥机的打泥压力参数，使得打泥机第一段打泥的打泥压力范围为225～235kg/cm²，打泥机第二段打泥的打泥压力范围为245～265kg/cm²，打泥机的第三段打泥的打泥压力范围为275～285kg/cm²。

本发明实施在首钢京唐公司两座5500立方米的高炉上，出铁次数由原来的平均15次/日降低至11次/日，完全能够更好的满足大型高炉生产需要，实现了更好的均匀稳定的出净渣铁，为高炉长期顺稳、增产降耗打下了良好的基础。此外，大大降低炉前工人的劳动强度，改善炉前作业环境。单座高炉年效益实现降低费用306.6万元(仅从炮泥、钎杆和钻头消耗上统计)。

综上，本发明提供的方法，通过打泥机往高炉的出铁口处打泥炮，再控制高炉闭口作业至少50分钟，以避免提前开铁口作业，防止炮泥烧结不实而影响铁口孔道强度，通过提高铁口孔道强度的方式提高单次出铁时长，当设定时段内，可以降低出铁次数。打泥炮所需炮泥的成分包含有Al₂O₃、SiO₂、SiC和C，Al₂O₃的质量占比大于25％，SiO₂的质量占比范围为25％-30％，SiC的质量占比大于15％，C的质量占比范围为15％-20％，通过调整炮泥配方，可以提高无水炮泥抗冲刷性和稳定性，使炮泥的抗折强度、耐压强度、重烧线变化率和马夏值改善，从而使得炮泥更耐渣铁冲刷，炮泥侵蚀速度更慢，实现单铁口最大出铁流速小于等于13吨/分钟，保证了出铁过程中铁水流速的稳定性，从而可以保障单次出铁的时长。

通过开口机开启高炉的铁口，排出高炉中的铁水，在五个出铁阶段，逐步延长高炉出铁间隔，在特定时间段内，可以减少出铁的时间间隔，逐步延长的方式，可以避免高炉的高温高压环境发生骤变，从而避免高炉出现危险。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，包括：

通过打泥机往高炉的出铁口处打泥炮，再控制高炉闭口作业至少50分钟；其中，打泥炮所需炮泥的成分包含有Al₂O₃、SiO₂、SiC和C，Al₂O₃的质量占比大于25％，SiO₂的质量占比范围为25％-30％，SiC的质量占比大于15％，C的质量占比范围为15％-20％；

通过开口机开启所述高炉的铁口，排出所述高炉中的铁水，且在第一出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为70～90分钟，在第二出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为80～100分钟，在第三出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为90～110分钟，在第四出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为100～120分钟，在第五出铁阶段，相邻两次排出铁水的间隔时间范围为110～130分钟；

所述第一出铁阶段、所述第二出铁阶段以及所述第三出铁阶段的持续时间均在28～31天范围内；

所述第四出铁阶段和所述第五出铁阶段的持续时间均在56～62天范围内。

2.根据权利要求1所述的降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，还包括：

通过调节打泥机的恒温柜的进水温度，调节所述恒温柜内炮泥的温度，使得所述打泥机在打泥炮时，对应的打泥压力在设定压力范围之间，所述设定压力范围为230～280kg/cm²。

3.根据权利要求2所述的降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，所述通过调节打泥机的恒温柜的进水温度，调节所述恒温柜内炮泥的温度，包括：

检测所述打泥机所处环境的大气温度；

当所述大气温度在-20～-10℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至63～67℃；

当所述大气温度在-10～0℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至58～62℃；

当所述大气温度在0～10℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至53～57℃；

当所述大气温度在10～20℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至48～52℃；

当所述大气温度在20～35℃之间时，调节所述恒温柜的进水温度至43～47℃。

4.根据权利要求3所述的降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，还包括：

当所述打泥压力与所述设定压力范围的最大值之间的差值为b kg/cm²时，则调整所述恒温柜的进水温度至c℃；其中，c＝a+(b/10)*d，a是所述打泥压力为所述设定压力范围的最大值时对应的所述恒温柜的进水温度，d的取值范围为2～3℃。

5.根据权利要求4所述的降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，还包括：

当所述打泥压力与所述设定压力范围的最小值之间的差值为e kg/cm²时，则调整所述恒温柜的进水温度至f℃；其中，f＝g-(e/10)*d，g是所述打泥压力为所述设定压力范围的最大值时对应的所述恒温柜的进水温度。

6.根据权利要求1所述的降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，还包括：

设置所述打泥机的打泥量，使得在第一打泥阶段，每一次的打泥量为145～150L，在第二打泥阶段，每一次的打泥量为150～155L，在第三打泥阶段，每一次的打泥量为155～160L，在第四打泥阶段，每一次的打泥量为160～165L；其中，所述第一打泥阶段、所述第二打泥阶段、所述第三打泥阶段以及所述第四打泥阶段中，每一打泥阶段持续的时间均在28～31天范围内。

7.根据权利要求6所述的降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，还包括：

当每一次的打泥量为Q时，通过打泥机分三段进行打泥，第一段打泥的打泥量为65％*Q～75％*Q，第二段打泥的打泥量为15％*Q～25％*Q，第三段打泥的打泥量为5％*Q～15％*Q。

8.根据权利要求7所述的降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，还包括；

设置所述打泥机的打泥时间间隔参数，使得所述打泥机第一段打泥与第二段打泥之间的时间间隔为1～3分钟，第二段打泥与第三段打泥之间的时间间隔为1～3分钟。

9.根据权利要求7所述的降低高炉出铁次数的方法，其特征在于，还包括：

设置所述打泥机的打泥压力参数，使得所述打泥机第一段打泥的打泥压力范围为225～235kg/cm²，所述打泥机第二段打泥的打泥压力范围为245～265kg/cm²，所述打泥机的第三段打泥的打泥压力范围为275～285kg/cm²。

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