1 前言
济南钢铁集团总公司第一炼铁厂(简称济钢第一炼铁厂)高炉渣口使用通冷风的风堵耙堵口,该方法比原先使用死堵耙堵渣口操作简便,但退出堵耙即可来渣的情况只占50%,若退出堵耙不来渣,则需要人工用大锤、钢钎打渣口。这种状况不适应生产发展的需要,同时也存在一些弊病:第一,高炉强化冶炼后有效容积利用系数达到2．5t/m3·d以上,加之受渣罐编组运行的制约,空罐返回配位时已接近或超过规定放渣时间,用人工打渣口耽误时间5～10min,由于炉缸负担重造成憋风,影响冶炼过程。第二,频繁地人工打渣、打退钢钎,一方面渣口易磨损,其寿命缩短,另一方面退钢纤时带动渣口小套松动甚至退出,导致渣口中小套之间冒渣,威胁生产。第三,随着科学技术的进步也应该解决人工打渣口的问题,减轻劳动强度。鉴于上述多方面的原因,改进风堵耙堵口的操作势在必行。
2 原因分析
2.1 原风堵耙的风源管路布置
原有风堵耙的风源与高炉鼓风为同一风源,在冷风管道放风阀前接一φ76mm的钢管将鼓风机送的冷风引至高炉炉前,通入风堵耙的通风管,管路布置见图。
管路布置示意图
2.2 风堵耙压力及炉内压力比较分析
设:风堵耙取风点处冷风压力为P冷,高炉热风压力为P热,风堵耙出口冷压力为P末,渣口处炉内压力为P渣。则:
P末=P冷-ΔP1 (1)
P渣=P热+ΔP渣=P冷-ΔP2+ΔP渣 (2)
式中 ΔP1 ——风堵耙风源取风点处至风堵耙出口间管路阻损;
ΔP2 ——冷风经热风炉、热风总管及热风围管直至风口的管路阻损。
两者距离基本相同,考虑管路走向,可视为:
ΔP1≤ΔP2
高炉内风口中心线以下被焦炭和液态渣铁充填,当放净渣铁时,渣口处炉内压力与风口处炉内压力基本一致,P渣与P末相等,ΔP渣为0。一旦放不净渣铁和随着堵铁口后时间的延长,生成的渣铁逐渐增多,渣液面超过渣口中心线,ΔP渣越来越大,即ΔP渣大于ΔP末。由此可看出,原风堵耙的风有时能吹入炉内,炉内渣口区活跃退出堵耙可来渣，甚至渣液倒灌入堵耙风管中,造成退堵耙不来渣,需要人工打渣口。
3 采用压缩空气做风堵耙的风源
通过上述分析,发现使用风堵耙时渣口难开的原因是风堵耙与高炉采用同一风源,其压力低而不能满足生产要求。为此改用压缩空气做风堵耙的风源。压缩空气管道接在制氧分厂供炼铁厂喷煤集中送风的管道上,压力可达0.6MPa,于1996年7月25日在1＃炉试验成功。7天之内所有高炉全部采用,经过实践探索,通风堵耙的压缩空气压力要高于热风压力,控制在0.15～0.25MPa。
4 使用效果及经济效益分析
4.1 使用效果
由于风堵耙的风压力高,能保证冷风不断地吹入炉内,渣口附近的焦炭不断的燃烧转换,温度高且活跃,消除了渣口附近的堆积,减少了渣中带铁,使退出堵耙即可来渣。这样既满足生产需要,又减轻劳动强度以及减少渣口损坏、增产节焦、减少费用支出,起到降成本等综合效果。
4.2 改造风源前后经济效益分析
未改压缩空气前,1996年1～7月5座高炉共损坏渣口小套182个,平均月损坏26个。改为压缩空气做气源后,1996年8月至1999年12月6座高炉共损坏渣口小套443个,平均月损坏10.5个。以每个渣口小套550元计,则采用压缩空气后年创效益10万元。
通过对渣口风源的改造创新,不但促进了高炉稳定顺行,而且减轻了炉前工人的劳动强度,保证了安全生产。