稳或发生管道和崩料。悬料时,由于炉内不易接受风量,产生的煤气量少,炉顶煤气压力明显降低。在看炉顶煤气压力表数值时,应防止假象(如测量元件堵塞时,则读数很小或为零;当煤气清洗系统积灰时,则压力较高),应与风量、热风压力表结合起来观察与判断(因为它还与风量、炉顶煤气放散阀开度以及炉况波动等因素有关)。
热风压力与炉顶压力的差值近似于煤气在料柱中的压头损失,称为压差。热风压力计更多地反映出高炉下部料柱透气性的变化,在炉顶煤气压力变化不大时,也表示整个料柱透气性的变化;而炉顶煤气压力计能更多地反映高炉上部料柱透气性的变化。
当炉温向热时,由于炉内煤气体积膨胀,风压缓慢上升,压差也随之升高,炉顶煤气压力则很少变化,高压炉顶操作时更是如此。
当炉温向凉时,由于煤气体积缩小而风压下降,压差也降低,炉顶压力变化不大或稍有升高(常压炉顶操作)。 煤气流失常时,下料不顺,热风压力剧烈波动。 高炉顺行时,热风压力相对稳定,炉顶压力也相应稳定,因此,压差只在一个小范围内波动。
高炉难行时,由于料柱透气性相对变差,使热风压力升高,而炉顶压力降低,因此压差升高;高压炉顶操作时虽然炉顶煤气压力不变,因热风压力的升高,压差也是增加的。
高炉崩料前热风压力下降,崩料后转为上升,这是由于崩料前高炉料柱产生明显的管道,而崩料后料柱压缩,透气性变坏。
高炉悬料时,料柱透气性恶化,热风压力升高,压差也随之升高。
(三)利用冷风流量计判断炉况
冷风流量计安装在放风阀与热风炉之间的冷风管道上,是判断炉况的重要仪表之一。它与风压变化相对应。在正常操作中,增加风量,热风压力随之上升。
在判断炉况时,必须把风量与风压结合起来考虑。当料柱透气性恶化时,风压升高,风量相应自动减少;当料柱透气性改善时,风压降低,而风量自动增加。炉热时,风压升高而风量降低;炉温向凉时,则相反。 (四)利用炉顶、炉喉、炉身温度判断炉况
(1)利用炉顶温度判断炉况。炉顶温度系指煤气离开炉喉料面时的温度,它可以用来判断煤气热能利用程度;也用来判断炉内煤气的分布。测定炉顶煤气温度的热电偶一般装在煤气上升管根部或煤气封盖上,其曲线呈“波浪”形。 正常炉况时,煤气利用好,各点温差不大于50℃(对某些高炉而言),而且相互交叉。
炉缸中心堆积时,各点温差大于50℃(对某些高炉而言,下同),甚至有时达l00℃左右,曲线分散,而且各点温度水
平普遍升高。
(2)利用十字测温判断炉况。 (3)利用炉身温度判断炉况。 (五)利用透气性指数指导高炉操作
(1)指导选择变动风压风量的时机,掌握变动效果。透气性指数在炉况正常时稳定,增加风量后,风压相应增加,透气性指数仍稳定在炉况正常区。其值变化很小或稍有增加,则表示选择的加风时机好,炉况接受所增加的风量。若增加风量后,风压上升过多,透气性指数下降,则表示选择的加风时机不太好。当透气性指数下降到正常炉况的边缘时,应立即减风。否则,强行加风,势必破坏炉况顺行。 (2)可观察变动风温、喷煤量的时机与幅度是否合适。当调剂的时机与幅度恰当时,表现调剂后透气性指数变化不大。若调剂不当,在不需要提炉温时,增加风温、喷煤量或者提风温加煤量过多时,必然逐渐影响炉内煤气体积增加,透气性指数下降。反之,需要提炉温,而调剂措施不够时,炉温继续向凉,透气性指数增加。若不注意这些变化并作相应调整,都会破坏炉况顺行。
(3)指导高炉的高压与常压的转换操作。高压改常压,煤气体积大量增加,应先减少风量,为了不破坏高炉顺行,减少风量的标准是保持在常压下的透气性指数仍在正常炉况区间。常压改高压,煤气体积缩小,可以增加风量,其增加
量也是要使透气性指数稳定在正常炉况区。
(4)指导悬料处理与休风后的复风。悬料后要坐料,而坐料后回多少风压、风量比较合适,休风后复风要多少风压、风量都要注意透气性指数的情况。当不在正常炉况区时,说明回风的风压不合适,风压高,风量大,炉内透气性接受不了,必须立即调整。而回风后稳定在正常炉况区即便料线暂时还没有自由活动,只要透气性指数稳定,探尺很快就会自由活动的。
其他各种仪表,在各个高炉上,在一定条件下,都有自己合理的范围,应在实践中摸索。以上各仪表的变化都反应了一定的炉况变化,其变化规律将在炉况失常及事故章节中描述。
(六)利用光谱分析、铁水红外测温技术测定铁水温度 (1)炼铁高炉炉前铁水光谱分析技术。攀钢研制成功的炼铁高炉炉前铁水光谱分析技术成功应用于攀钢钒钛磁铁矿的理化检验生产。攀钢炼铁因原料主要为高钛型钒钛磁铁矿,其产品钒钛生铁普遍存在铁水温度低、流动性差的特点,虽可以使用化学方法分析,但分析速度和精度无法满足现代高炉冶炼需要。攀钢用该方法所取试样无裂纹、无杂质、无气孔、白口化好,取样合格率由不足70%达到96%以上,报告发出时间由以前平均约20 min降低到12 min左右,大大缩短了分析时问,极大地提高了攀钢炉前生铁试样分析的
及时性和准确性,同时,试样精密度、分析准确度、层析情况等都已达到国家相关标准的要求。该项技术的成功开发和应用进一步强化了化检验对炼铁生产的指导作用,为攀钢高炉生产提供了强有力的技术支持。
(2)济钢高炉采用铁水红外测温技术。济钢l号高炉采用铁水红外测温技术,可准确测量铁水温度,减少了炉温波动,炉温稳定指数由使用前的0.1192降为0.1073,[Si]含量由原来的0.521 %降为0.485%。
三、炉况综合判断
炉况综合判断并非把所观察到的各种现象机械地综合在一起,而是要分析各种炉况的主要特征。每种失常炉况,都有一个或几个现象是主要的,例如判断是否悬料,决定性质的反映是探尺停滞,其他如风压升高,风量降低,透气性指数下降等都是判断的补充条件。炉热、严重炉冷也有风压升高,风量降低,透气性指数下降的现象。而决定悬料是否在上部时,除探尺停滞还要观察上部压差是否升高。决定边缘煤气轻重的主要是炉喉煤气CO2曲线和炉顶十字测温,判断炉墙结厚的主要是热流强度和水温差。
第二节 高炉炉况失常及处理