高炉专家系统-炉墙结厚结瘤

1、1/16 高炉专家系统高炉专家系统炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 教教 师：国宏伟师：国宏伟 组组 员员：袁：袁 骧骧 侯超刚侯超刚 李克江李克江 2/16 高炉专家系统高炉专家系统炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 框框 架架 1. 概概 述述 2. 炉墙结厚、结瘤的原因炉墙结厚、结瘤的原因 3. 炉墙结厚、结瘤的征兆炉墙结厚、结瘤的征兆 4. 事故位置的判定事故位置的判定 5. 处理原则与措施处理原则与措施 6. 预防措施预防措施 7. 结结 语语 高炉专家系统高炉专家系统3/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙

2、结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 概概 述述 概念界定：概念界定： 炉墙结厚与结瘤很难明确的予以界定，两者均为炉墙结厚与结瘤很难明确的予以界定，两者均为高炉炉高炉炉 墙内侧墙内侧耐火材料或冷却壁上的黏附物的厚度超出一定范围，耐火材料或冷却壁上的黏附物的厚度超出一定范围， 粘结较牢固，不易脱落，结果是粘结较牢固，不易脱落，结果是破坏高炉破坏高炉正常的煤气流和热正常的煤气流和热 负荷与炉型。负荷与炉型。 高炉结瘤可以理解为严重的炉墙结厚，现代高炉由于原高炉结瘤可以理解为严重的炉墙结厚，现代高炉由于原 燃料质量改善、精料水平提高加上检测元器件的灵敏度增加、燃料质量改善、精料水平提高加上检测元器件的灵敏度增加

3、、 可靠性提升等原因，可靠性提升等原因，一般不易出现一般不易出现炉墙结瘤现象。炉墙结瘤现象。 高炉结瘤按结瘤位置可以分为上部结瘤和下部结瘤，按高炉结瘤按结瘤位置可以分为上部结瘤和下部结瘤，按 结瘤形态可以分为环形结瘤和局部结瘤。结瘤形态可以分为环形结瘤和局部结瘤。 高炉专家系统高炉专家系统4/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 1.1.入炉原燃料问题入炉原燃料问题 2.2.高炉操作不当引起高炉操作不当引起 3.3.设备故障引起设备故障引起 4.4.冷却设备问题冷却设备问题 炉墙结厚、结瘤的原因炉墙结厚、结瘤的原因 原因主要有原因主要有4点

4、：点： 刘云彩先生认为，高炉结瘤的两个必不可少的条件是：接刘云彩先生认为，高炉结瘤的两个必不可少的条件是：接 触炉墙的炉料触炉墙的炉料停止运动停止运动，软熔的炉料，软熔的炉料重新凝固重新凝固。但是这个观点并。但是这个观点并 不能解释位置较高的炉瘤形成原因，所以，李怀林先生认为，炉不能解释位置较高的炉瘤形成原因，所以，李怀林先生认为，炉 瘤是由炉料瘤是由炉料熔融粘结熔融粘结而成，或者已熔化的渣铁而成，或者已熔化的渣铁重新凝固重新凝固而成。而成。 高炉专家系统高炉专家系统5/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 1) 入炉入炉原燃料质量差原燃料

5、质量差。其强度、冶金性能差，尤其烧结。其强度、冶金性能差，尤其烧结 矿碱度频繁波动及入炉粉焦量增加时更容易出现边缘矿碱度频繁波动及入炉粉焦量增加时更容易出现边缘 黏结。黏结。 2) 高炉入炉料的高炉入炉料的碱负荷与锌负荷碱负荷与锌负荷偏高时，碱金属化合物偏高时，碱金属化合物 沉积在固体物料的表面，生成一些低熔点的化合物，沉积在固体物料的表面，生成一些低熔点的化合物， 引起炉料过早烧结软化，使其黏结在炉墙上，形成结引起炉料过早烧结软化，使其黏结在炉墙上，形成结 厚或结瘤。厚或结瘤。 炉墙结厚、结瘤的原因炉墙结厚、结瘤的原因 1.入炉原燃料问题：入炉原燃料问题： 高炉专家系统高炉专家系统6/16

6、炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉操作不当也会引起炉墙结厚或结瘤，主要有高炉操作不当也会引起炉墙结厚或结瘤，主要有: : 1 1）长期低料线工作或长期偏料得不到纠正；）长期低料线工作或长期偏料得不到纠正； 2 2）装料制度选择欠合理；）装料制度选择欠合理； 3 3）长期休风、无计划休风或者长期慢风作业；）长期休风、无计划休风或者长期慢风作业； 4 4）风口布局欠合理或局部堵风口时间偏长。）风口布局欠合理或局部堵风口时间偏长。 炉墙结厚、结瘤的原因炉墙结厚、结瘤的原因 2.高炉操作不当引起：高炉操作不当引起： 高炉专家系统高炉专家系统7/1

7、6 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 炉顶炉顶布料设备工作失常布料设备工作失常而未被及时发现，如炉喉钢砖严重而未被及时发现，如炉喉钢砖严重 变形，布料器失灵等；另外风口进风不均，炉役后期炉型不变形，布料器失灵等；另外风口进风不均，炉役后期炉型不 规整等，容易造成炉料分布不合理，甚至偏行，引起黏结。规整等，容易造成炉料分布不合理，甚至偏行，引起黏结。 炉墙结厚、结瘤的原因炉墙结厚、结瘤的原因 3.设备故障引起：设备故障引起： 4.冷却设备问题：冷却设备问题： 冷却冷却设备漏水设备漏水未及时发现造成长时间漏水，炉体局部冷却未及时发现造成长时间漏水

8、，炉体局部冷却 强度过大，冷却设备布置不合理等都会引起炉况变化，引起强度过大，冷却设备布置不合理等都会引起炉况变化，引起 黏结。黏结。 高炉专家系统高炉专家系统8/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉高炉出现不顺出现不顺，稳定性差；风量偏少且不接受加风，下料，稳定性差；风量偏少且不接受加风，下料 变差，管道行程增加，滑料、崩料频繁。风压偏高，波动大。变差，管道行程增加，滑料、崩料频繁。风压偏高，波动大。 透气指数偏小且波动大，风压风量不匹配；铁水温度及生铁含透气指数偏小且波动大，风压风量不匹配；铁水温度及生铁含 硅波动大。炉尘吹出量升

9、高。硅波动大。炉尘吹出量升高。 炉墙结厚、结瘤的征兆炉墙结厚、结瘤的征兆 一般炉况征兆：一般炉况征兆： 炉体热状态征兆：炉体热状态征兆： 炉体砖衬温度、冷却壁壁体温度与结厚部位的炉壳温度明炉体砖衬温度、冷却壁壁体温度与结厚部位的炉壳温度明 显低于正常水平，且显低于正常水平，且变化迟钝变化迟钝；高炉冷却壁水温差明显降低；高炉冷却壁水温差明显降低； 结厚部位的热流强度明显降低。结厚部位的热流强度明显降低。 高炉专家系统高炉专家系统9/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 炉墙结厚、结瘤的征兆炉墙结厚、结瘤的征兆 个别特性：个别特性： 项目项目结

10、瘤部位结瘤部位结瘤形状结瘤形状 高炉上部高炉上部高炉下部高炉下部环形环形局部局部 炉顶温度炉顶温度结瘤一侧偏低结瘤一侧偏低结瘤一侧偏高结瘤一侧偏高温度偏高温度偏高4个方向温差、个方向温差、 波动偏大波动偏大 炉喉温度炉喉温度节流一侧边缘温度低节流一侧边缘温度低中心温度偏高中心温度偏高 炉喉煤气分布炉喉煤气分布不规则不规则边缘自动加重边缘自动加重边缘重中心轻边缘重中心轻结瘤一侧结瘤一侧C02低低 料尺、料速料尺、料速料尺深度不齐，料尺深度不齐， 料速不稳定料速不稳定 结瘤一侧料面结瘤一侧料面 高，料速慢高，料速慢 风口状态风口状态结瘤部位明亮结瘤部位明亮结瘤部位暗，结瘤部位暗， 易涌渣、灌渣易涌

11、渣、灌渣 风口工作状态均风口工作状态均 匀匀 风口差异大，风口差异大， 明暗明显明暗明显 管道管道中心管道多中心管道多边缘管道多边缘管道多 塌料塌料塌料多塌料多塌料较少塌料较少塌料后透气性下塌料后透气性下 降，风量减少降，风量减少 塌料后透气性塌料后透气性 下降较少下降较少 高炉专家系统高炉专家系统10/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 在炉体建造时于在炉体建造时于 炉墙上留孔炉墙上留孔，生产时，生产时 定期打开检测，探后定期打开检测，探后 用泥枪堵上，在现代用泥枪堵上，在现代 大高炉上，此法依然大高炉上，此法依然 是观察炉墙变化的基是

12、观察炉墙变化的基 本方法。本方法。 事故位置的判定事故位置的判定 炉身探孔法：炉身探孔法：降料面观察法：降料面观察法： 一般利用检修机一般利用检修机 会会降低料面降低料面，直接观，直接观 察炉瘤位置和分布，察炉瘤位置和分布， 此法简单，但是降料此法简单，但是降料 面耗时费力，影响生面耗时费力，影响生 产，损失较大。产，损失较大。 高炉专家系统高炉专家系统11/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 此法必须测量炉体有关部位的此法必须测量炉体有关部位的热流强度热流强度。在炉衬内同一水。在炉衬内同一水 平面装平面装2 2层热电偶，利用温差推算此处

13、热流强度：层热电偶，利用温差推算此处热流强度： q=(tq=(t2 2-t-t1 1)/)/ 如果采用全冷却壁炉体结构，每块冷却壁都可以测出热负如果采用全冷却壁炉体结构，每块冷却壁都可以测出热负 荷，建立起炉体热负荷检测系统，及时掌握炉内气流变化，而荷，建立起炉体热负荷检测系统，及时掌握炉内气流变化，而 无需其他探测设备。利用稳态多层传热公式推算无需其他探测设备。利用稳态多层传热公式推算炉瘤厚度炉瘤厚度: : q=(tq=(tw0 w0-t -t1 1)/(l)/(la a/7.6+/7.8)/7.6+/7.8) 根据前面计算的热流强度，可以计算出根据前面计算的热流强度，可以计算出l la a

14、, ,此法误差较大，此法误差较大， 但在已知热流强度的高炉上，仍是一种可行的方法。但在已知热流强度的高炉上，仍是一种可行的方法。 事故位置的判定事故位置的判定 传热计算法：传热计算法： 高炉专家系统高炉专家系统12/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 处理炉墙结厚与结瘤的一般原则为：处理炉墙结厚与结瘤的一般原则为：下化中洗上炸下化中洗上炸。结厚。结厚 或结瘤一旦成为事实，必须设法消除，需要查明事故的部位及或结瘤一旦成为事实，必须设法消除，需要查明事故的部位及 大小与厚度，首先应该实施大小与厚度，首先应该实施热洗炉热洗炉，在热洗炉无效的情况

15、下，在热洗炉无效的情况下， 再考虑进行炸瘤处理。再考虑进行炸瘤处理。 当结瘤位置高或者结瘤很牢固，一般热洗炉无效，此时应当结瘤位置高或者结瘤很牢固，一般热洗炉无效，此时应 实施实施炸瘤操作炸瘤操作。一般采用空料线炸瘤，空料线到瘤根全部露出，。一般采用空料线炸瘤，空料线到瘤根全部露出， 空料线前应该加适量的净焦，以保证掉下的炉瘤落到净焦上，空料线前应该加适量的净焦，以保证掉下的炉瘤落到净焦上， 补充融化炉瘤所需的热量。补充融化炉瘤所需的热量。 处理原则与措施处理原则与措施 高炉专家系统高炉专家系统13/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 1

16、 1）上部调节包括：）上部调节包括：调整布料调整布料，集中加一定净焦，并适当降低焦，集中加一定净焦，并适当降低焦 炭负荷，提高高炉整体热状态，尽可能发展边缘与中心两股气流，在炭负荷，提高高炉整体热状态，尽可能发展边缘与中心两股气流，在 高炉边缘配加一定量萤石、均热炉渣、锰矿等洗炉剂进行洗炉。高炉边缘配加一定量萤石、均热炉渣、锰矿等洗炉剂进行洗炉。 2 2）下部调节包括：）下部调节包括：调剂风口布局调剂风口布局，矿大结厚部位的风口进风面，矿大结厚部位的风口进风面 积以增强该区域煤气流；积以增强该区域煤气流；控制风量风压控制风量风压，提高炉顶压力，降低料柱全，提高炉顶压力，降低料柱全 压差，降低煤

17、气流速，改善煤气分布，稳定气流。压差，降低煤气流速，改善煤气分布，稳定气流。 3 3）其他措施包括：控制冷却水量降低冷却强度，结厚部位实行）其他措施包括：控制冷却水量降低冷却强度，结厚部位实行 短期减水操作；保持炉缸热储备，维持良好的渣铁流动性；增加出铁短期减水操作；保持炉缸热储备，维持良好的渣铁流动性；增加出铁 和放渣次数，并出尽渣铁；加强原燃料管理，控制入炉原燃料粒度。和放渣次数，并出尽渣铁；加强原燃料管理，控制入炉原燃料粒度。 热洗法：热洗法： 处理原则与措施处理原则与措施 高炉专家系统高炉专家系统14/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚

18、与结瘤 1 1）搞好精料工作。尽可能提高入炉）搞好精料工作。尽可能提高入炉熟料率熟料率，稳定原燃料的成分，稳定原燃料的成分 和冶金性能，总之，要严格按精料方针的要求保证入炉质量；和冶金性能，总之，要严格按精料方针的要求保证入炉质量； 2 2）端正操作思想，树立以）端正操作思想，树立以稳定顺行稳定顺行为主，兼顾强化的思路；为主，兼顾强化的思路； 3 3）尽量减少无计划休风，休风后送风要清洗炉墙；）尽量减少无计划休风，休风后送风要清洗炉墙； 4 4）避免将石灰石等溶剂布在炉墙附近；）避免将石灰石等溶剂布在炉墙附近； 5 5）及时消除设备缺陷；）及时消除设备缺陷； 6 6）冷却制度要合理，冷却强度要合适。）冷却制度要合理，冷却强度要合适。 7 7）一旦发现结厚，要）一旦发现结厚，要及时及时采取有效措施，以免发展为结瘤；采取有效措施，以免发展为结瘤； 8 8）树立）树立均衡生产均衡生产的思想，冶炼受客观条件限制，不要强求。的思想，冶炼受客观条件限制，不要强求。 预预 防防 措措 施施 高炉结厚结瘤的预防措施有：高炉结厚结瘤的预防措施有： 高炉专家系统高炉专家系统15/16 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉专家系统高炉专家系统 炉墙结厚与结瘤炉墙结厚与结瘤 高炉结厚、结瘤案例