欧冶炉竖炉悬料原因分析及其处理

张福平

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

欧冶炉竖炉悬料原因分析及其处理

张福平

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

通过炉欧冶炉况生产实践，从竖炉工艺参数的表征现象等入手，对这二次竖炉悬料进行分析。针对竖炉悬料后对气化炉炉况及整个系统的影响，提出在以后生产操作中预防悬料及发生悬料后应采取的措施。

OY炉；竖炉；悬料

1 前言

欧冶炉自生产以来，出现过几次悬料，处理悬料的方法各不相同。通过对开炉后一段生产周期内炉况及各项参数的跟踪，对两次典型的竖炉悬料的原因及其影响进行分析，为今后生产提供参考。

2 悬料特征

竖炉悬料是竖炉内炉料透气性与还原煤气流运动极不适应、局部炉料停止下降的失常现象。即当竖炉透气性变差，煤气流阻力增大，煤气流在悬料发生处受物料阻力的压损变大，产生的静压差势能超过物料自身重力，从而将物料托住就会发生悬料现象。原则上竖炉停止上料超过20min，则意味着竖炉停止下料发生悬料现象。

2.1 上部悬料特征

结合图1～图6分析∶DRI螺旋压力在18∶50下降，除3#螺旋压力先上升，后下降，螺旋转速未变化。竖炉压差在18∶50开始上升，围管压差也开始上升。工厂压力在18∶50有波动，顶煤气量和还原煤气温度都没有变化。18∶50雷达料位料位开始上升，机械探尺下降慢。综合得出为竖炉围管上部悬料。上部悬料的表征现象见图1～图6。

图1 螺旋压力、转速

图2 竖炉压差、围管压差

图3 工厂压力、顶煤气流量、还原煤气温度

图4 竖炉雷达探尺、机械探尺

图5 顶煤气成分

图6 顶煤气流量、顶煤气温度、工厂压力

（1）螺旋压力波动有上升有下降，时间过程全部下降；（2）围管压差升高；（3）竖炉压差升高；（4）竖炉料位上升，探尺料位上升，竖炉停止上料；（5）顶煤气成分，CO含量上升，CO2含量下降，幅度小；（6）顶煤气上温度呈上升趋势。

2.2 下部悬料特征

图7和图8显示悬料前螺旋压力正常，11∶35 3#、7#、8#DRI螺旋压力开始下降，这种现象可以反应出竖炉有悬料现象，而此时还原煤气温度并不高，顶煤气温度只有45℃，工厂送风4个小时，炉料温度也不高，可排除炉料温度高造成炉料粘接造成悬料的原理，而竖炉压差和围管压差在11∶35时螺旋压力下降开始下降，在加压机跳机后，围管压差和竖炉压差都下降到最低值。悬料前顶煤气流量基本稳定，螺旋压力下降后，12∶00开始减顶煤气流量，12∶10顶煤气流量有原来的60000m3/h减至8000m3/h，当顶煤气流量降低时，前期竖炉压差和围管压差保持平缓下降，后期上升。加压机跳机后顶煤气温度由原来的45℃迅速上升到110℃，竖炉不能正常加料，热的煤气从竖炉边缘上窜，使顶温迅速上升，对炉顶设备有一定的影响，进行减顶煤气流量操作，顶煤气温度迅速下降，因此悬料为下部悬料。下部悬料的特征见图7～图9。

图7 螺旋压力与还原煤气温度

图8 顶煤气温度、流量及还原煤气温度

图9 顶煤气成分的变化

（1）DRI螺旋压力下降；（2）顶煤气温度迅速上升；（3）顶煤气CO含量上升，CO2含量下降；（4）竖炉压差和围管压差下降。

3 悬料的原因分析

3.1 上部悬料原因

图10 工厂压力、顶煤气流量、竖炉料位

由图9反应出，16∶50大幅减工厂压力，而未适当的减顶煤气流量，17∶45竖炉料位上升，在18∶10又减一次工厂压力，未调整动顶煤气流量，18∶20竖炉出现一次小悬料，继续减工厂压力，18∶40竖炉崩料，之后料位迅速上升，导致19∶09竖炉悬料。认为此次悬料的原因参数不匹配，在减工厂压力的同时顶煤气量未响应控制，导致炉料下料不稳定，未对各项参数跟踪，最终出现大的悬料，属操作性悬料。

3.2 下部悬料原因

图11 工厂压力顶、顶煤气煤气流量

从图11可以看出8∶15工厂开始升压，12∶00迅速减工厂压力，迅速减顶煤气流量，而欧冶炉送风时间不长，竖炉下部炉料因休风时间长，出现架桥现象架桥现象，造成竖炉下部悬料。

4 悬料的处理方法

4.1 上部悬料处理方法

短时间悬料∶快速减顶煤气流量，适当减工厂压力，相应调整螺旋转速。

长时间悬料快速减顶煤气流量，适当减工厂压力，相应调整螺旋转速，并减风口氧量，煤气监测好冷填入口煤气温度及冷填液位。

4.2 下部悬料处理方法

快速减顶煤气流量，甚至关闭顶煤气翻板，并减工厂压力，直至料下。在减工厂压力的同时，指令煤气跟踪好加压机工作参数。观察DRI螺旋压力情况适当减螺旋转速。待料下后，逐步恢复各项参数，DRI螺旋转速比悬料前转速略低。

5 结语

竖炉悬料对竖炉及整个系统的影响都是很恶劣的，所以在以后的生产过程中应尽量避免发生竖炉悬料的情况。为避免竖炉发生悬料，在生产过程中应注意如下操作。

（1）在平时的操作中应严格执行竖炉压差管理，一旦压差升高或者竖炉出现大的崩滑料应快速采取措施(减块矿比例、变矿布料档位、增加竖炉焦炭体积比、减顶煤气、降熔炼率等)，防止竖炉炉况恶化而出现悬料事故。

（2）在竖炉发生悬料的时候，采用坐料来解决悬料的这种方法一定要谨慎，更不能在短时间内连续坐料。如果竖炉发生悬料，可以缓慢减顶煤气,直到竖炉下料。如果实在不行，可考虑采取坐料措施。如果发生恶性悬料，则应考虑采取竖炉降料线的方法。

[1]杨成波.关于宝钢罗泾2号COREX竖炉悬料的思考.2014年全国炼铁学术年会.

图4 氧气风口压力

由图4可以看出，前一个箭头是配加压缩空气前氧气风口压力，后一个箭头是配加压缩空气后的氧气风口压力。在7月31日风口添加压缩空气后，氧气风口压力有所升高，因为压缩空气每带入一份氧气就会带入四份氮气，使得风口带入气量增大，导致氧气风口压力有所上升。

7 结束语

通过分析配加压缩空气对风口的其他参数的影响，认为∶（1）配加压缩空气减少了氧气的消耗及欧冶炉氮气的消耗量，节约能源，降低了生产成本。（2）配加适量的压缩空气使得氧气风口压力有所升高，但变化不大。对于风口鼓风动能、风速和理论燃烧温度的影响不是很大。（3）压缩空气的使用量要适当，使用量要参考氧气风口压力、风口氮气比例等数据。避免送风制度发生大幅变化，诱发其它事故。

Analysis of the Reasons for Hanging in the Shaft Furnace of OY Furnace&Its Solutions

ZHANG Fu-ping
（Ironmaking Branch,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group）

Based on the production practice of OY furnace,starting from the characteristics of the shaft furnace process parameters,twice hanging in the shaft furnace is analyzed.With regard to the impact on gasification furnace conditions and the entire system,measures that should be adopted to avoid hanging as well as be applied after this are proposed.

OY furnace；shaft furnace；hanging

TF557

B

1672—4224（2015）04—0023—03

联系人：张福平，男，29岁，助理工程师，乌鲁木齐（830022）宝钢集团八钢公司炼铁分公司第一炼铁分厂

E-Mail：278585750@qq.com