Металлургические предприятия Свердловской области

 

Похолодание печи

Причиной похолодания  является значительное превышение расхода  тепла в нижней части печи над  его приходом. Это может вызываться чрезмерной рудной нагрузкой, ухудшением использования энергии газового потока, изменением качества шихтовых материалов, попаданием в печь воды из-за неисправности охладительных устройств, нарушением в дозировании материалов, оползанием и проплавкой гарнисажа, длительной работой с пониженным уровнем засыпи и другими причинами.

Похолодание является наиболее опасным видом расстройства хода печи, а сильное похолодание может привести к тяжелым последствиям с заливкой воздушных фурм шлаком, потерей чугунных леток и выводом из строя доменной печи на длительное время.

Признаки похолодания:

- уменьшается яркость  свечения фурм при интенсивной  их работе;

- давление дутья снижается,  понижаются значения верхнего  и нижнего перепадов;

- самопроизвольно возрастает  расход дутья;

- возрастает скорость  схода подач;

- температура периферии  и колошникового газа снижается,  а при сопоставлении их графики  приобретают вид узкой зигзагообразной  полосы;

- вначале похолодания  скорость схода шихты возрастает  при ровном срабатывании подач. По мере развития похолодания появляются провалы по показаниям радиолокационных датчиков.

При развивающемся похолодании  наблюдаются:

- снижение содержания  кремния в чугуне и температуры  продуктов плавки;

- повышение содержания  серы в чугуне;

- истечение шлака тяжелой  неяркой струей, со слабым выделением газа;

- появление на фурмах  неподготовленного материала и  шлака.

Если похолодание получит  развитие, могут быть холодные подвисания, сопровождающиеся заливкой фурм шлаком и длительными простоями печи.

При похолодании, связанном  с прогаром охладительных устройств  и попаданием воды в печь, дополнительными  признаками являются:

- выжимание воды через  неплотности фурменных приборов, появление сырости в канале чугунной летки;

- повышение содержания  водорода в колошниковом газе.

Во избежание развития этого вида расстройства мастер печи обязан контролировать состояние охладительных устройств и организовать своевременную замену или отключение сгоревших приборов. При этом мастер печи ежесменно отражает в печном журнале состояние фурм и амбразур с обязательной записью даты и времени обнаружения прогара или иных дефектов фурм.

 

 

 

Не допускается  накопление неисправных воздушных  фурм с целью одновременной их замены. Сгоревшие или негерметичные  фурмы и амбразуры заменяются после ближайшего выпуска.

При похолодании необходимо немедленно принимать энергичные меры для повышения нагрева печи до нормального. Для ликвидации похолодания необходимо:

- устранить причину похолодания;

- загрузить холостые подачи;

- уменьшить рудную нагрузку;

- сохранять ровный ход  печи, так как при подвисаниях  и обрывах создаются условия  для заливки фурм шлаком. Для  этого следует уменьшить расход  дутья и пропорционально уменьшить  расход природного газа и кислорода;

- на фурмах, работающих  со шлаком, природный газ закрыть,  а после исчезновения шлака немедленно открыть;

- поддерживать температуру  дутья на максимально возможном  уровне и установить естественную влажность.

Запрещается производить  изменение системы загрузки и  уровня засыпи во избежание холодных подвисаний.

 

Горячий ход печи

Разогрев и горячий  ход печи является следствием недостаточной рудной нагрузки, улучшения качества материалов, улучшения распределения газового потока, резкого уменьшения интенсивности хода по каким-либо причинам, неисправности дозирующих устройств и т.д.

Признаки горячего хода:

- давление дутья возрастает;

- замедляется срабатывание  подач, при этом наблюдаются  подстои и обрывы шихты. В момент обрыва шихты появляются резкие пики в сторону увеличения давления колошникового газа;

- температура колошникового  газа и температура периферии  повышаются, разница в показаниях термопар температуры колошникового газа увеличивается;

- фурмы светятся ярко;

- повышается физический  нагрев продуктов плавки и  увеличивается содержание кремния в чугуне;

- основность шлака повышается.

При горячем ходе печи необходимо принимать следующие меры:

- выяснить причины разогрева  печи и установить продолжительность их действия;

- повысить рудную нагрузку;

- увеличить влажность  дутья до прихода в низ печи  подач с повышенной рудной нагрузкой;

- в случае возникновения  подвисания или опасности расстройства  хода печи необходимо кратковременно  уменьшить температуру дутья;

- для выравнивания хода  печи уменьшить расход кислорода  из расчета снижения теоретической  температуры горения не более,  чем на 100 °С при сохранении  общего расхода дутья.

 

Подвисание шихты

Подвисание шихты (прекращение  опускания столба шихтовых материалов) является следствием ухудшения газопроницаемости материалов в печи, а также нарушения теплового состояния или режима первичного шлакообразования. Подвисанию шихты обычно предшествует неровный ход печи с провалами и подстоями шихты. Подвисания могут быть верхние и нижние.

Верхние подвисания вызываются кострением шихтовых материалов и являются следствием ухудшения качества и распределения шихтовых материалов. Они характеризуются следующими признаками:

- повышаются верхний и  общий перепады давления газов  в печи;

- давление горячего дутья  возрастает;

- сход шихты по показаниям  приборов прекращается после  нескольких обрывов;

- содержание диоксида  углерода в колошниковом газе  сначала увеличивается, а затем  понижается;

- температура газа по  газоотводам первоначально понижается, а потом медленно возрастает.

Для восстановления нормального  хода печи после верхнего подвисания шихты необходимо принять следующие  меры:

- сделать принудительную  осадку;

- временно уменьшить расход  дутья;

- прекратить подачу кислорода  с соответствующим уменьшением  расхода природного газа;

- устранить причины, вызывающие  подвисание.

Нижние подвисания вызываются преимущественно нарушениями протекания теплообменных и восстановительных процессов, теплового и шлакового режимов, когда резко ухудшается газопроницаемость в нижней части печи.

Признаки нижних подвисаний:

- повышается нижний перепад  давления;

- перед подвисанием за  период от 1,0 до 1,5 ч повышается  давление горячего дутья;

- сход шихты неравномерный,  наблюдаются многочисленные подстои и провалы шихты;

- на диаграмме давления  колошникового газа увеличивается  число пик повышения давления;

- кривая записи температуры  газа в газоотводах на диаграмме  имеет вид узкой зигзагообразной полосы;

- сход шихты прекращается  после одного или нескольких  обрывов, при этом давление  дутья быстро возрастает;

- фурмы во время подвисания  работают вяло и неравномерно.

В зависимости от нагрева  печи нижние подвисания бывают на горячем, нормальном и холодном ходу.

Подвисание при нормальном и повышенном нагреве может быть предотвращено:

- резким повышением влажности  или уменьшением температуры  дутья на величину от 50 °С до 100 °С;

- уменьшением расхода  дутья;

- снижением расхода кислорода  с соответствующим уменьшением  расхода природного газа.

Если сход шихты, несмотря на принятые меры, прекратился, необходимо сделать осадку.

Холодное подвисание является наиболее тяжелым видом расстройства хода печи. Поэтому необходимо принять  все меры, чтобы заблаговременно, при появлении признаков похолодания, предотвратить его. С этой целью  необходимо:

- в зависимости от степени  похолодания загрузить дополнительную  массу кокса в виде холостых  подач;

- уменьшить расход дутья;

- прекратить подачу кислорода,  соответственно уменьшив расход  природного газа;

- уменьшить рудную нагрузку;

- принять все меры для  сохранения ровного хода печи;

- не допускать задержек  выпусков чугуна.

 

Загромождение горна

Загромождение горна уменьшает  его емкость, ухудшает дренаж и фильтрацию продуктов плавки.

Признаки загромождения  горна:

- превышение разницы между  приходом и выходом титана  за семисуточный период сверх 3 кг/т чугуна;

- увеличение общего и  нижнего перепадов давления газа, замедление схода шихты перед выпуском продуктов плавки и более быстрый сход подач во время выпусков чугуна;

- сохранение повышенного  перепада давления газа после  выпуска продуктов плавки и  ускоренное появление шлака на  фурмах;

- увеличение числа случаев  прогара воздушных фурм «снизу»;

- повышенный выход коксовой  мелочи и графита во время  выпусков чугуна;

- низкий физический нагрев  чугуна и шлака;

- неравномерность массы  выдаваемого чугуна по леткам, значительные колебания химического состава чугуна по выпускам;

- последовательное снижение  количества чугуна, наливаемого  на выпуске после появления шлака;

- задержка выдачи шлака.

Загромождение горна вызывается следующими причинами:

- снижение механической  прочности кокса или ухудшение  качества отсева мелочи;

- работа печи с чрезмерной  подгрузкой центральной зоны;

- длительная работа с  расстроенным газовым потоком  и с обрывами шихты;

- проникновение воды в  печь;

- длительная работа печи  без подачи природного газа  на группу фурм, с подлитыми  или закрытыми фурмами;

- работа печи с увеличенным  сверх оптимального расходом  природного газа;

- выплавка горячих чугунов  на основных шлаках.

При появлении устойчивых признаков загромождения горна  рекомендуется:

- ввести в шихту шлакоразжижающие  добавки (фракционированные сварочный шлак, окалина или др.);

- временно понизить основность  шлака до 1,15 на выплавке ванадиевого чугуна.

Повышение расхода природного газа выше оптимального вызывает пиролиз  метана и выпадение сажистого  углерода за пределами окислительной зоны горна. Сажистый углерод запутывается в шлаке и ухудшает его фильтрацию. Кроме снижения расхода природного газа может быть полезна промывка горна сварочным шлаком, окалиной или др.

Попадание воды в горн, работа группы фурм без подачи или с чрезмерно  увеличенной подачей природного газа и также с подлитыми и закрытыми фурмами приводит к охлаждению значительного сектора периферии горна. В результате этого под фурмами образуются мощные металлические «козлы». Обычные приемы промывки горна оказываются при этом неэффективными. Для ликвидации этих отклонений прежде всего необходимо восстановить нормальную работу фурм в секторе похолодания, организовав замену залитых и подлитых фурм с постепенным открытием крайних фурм.

Нагрев печи в этом случае повышенный.

Особо опасным является загромождение  центральной части горна неплавкими массами при выплавке ванадиевого чугуна в результате ослабления осевого потока газа и похолодания центральной зоны.

Общее загромождение горна  может быть связано с глубоким похолоданием печи в результате расстройства газового потока, схода шихты обрывами и осадками при неисправном засыпном устройстве или резком ухудшении качества сырых материалов.

Во всех случаях появления  устойчивых признаков расстройства хода печи или загромождения горна обеспечивается загрузка качественного ЖРС, прочного кокса и прекращается использование мелких фракций кокса, а также организуется своевременная и полная отработка продуктов плавки на выпусках.

Для исключения или ослабления явления загромождения горна  производится его профилактическая промывка. Эффективными промывочными материалами являются фракционированный  сварочный шлак, окалина или др.

Профилактическая промывка производится по графику, утвержденному начальником цеха, разовая промывка – по указанию начальника цеха или его заместителя.

Перед промывкой промывочный  материал накапливается в отдельных бункерах. Работники отдела внешней приемки визуально определяют соответствие его гранулометрического состава. При отсутствии сертификатов качества на промывочный материал проводится экспрессный анализ на определение содержания основных компонентов. Без наличия результатов химического анализа использование материала не допускается.

По результатам химического  анализа принимается решение  о количестве материала, загружаемого в печь.

Подача промывочного материала  должна быть равномерно рассредоточена по времени. Система загрузки при профилактической промывке не меняется.

С целью улучшения свойств  доменного шлака при выплавке ванадиевого чугуна, предотвращения загромождения горна печи и снижения потерь металла со шлаком допускается использовать в шихте марганцевый агломерат.

При промывке горна печи сварочным шлаком количество его  в сутки должно быть от 120 до 150 т  при выплавке ванадиевого чугуна; при этом может подаваться либо скипами, либо от 1 до 2 т в подачу взамен агломерата. Коэффициент замены агломерата сварочным шлаком составляет 1,3 (1,3 т агломерата на 1,0 т сварочного шлака).

Подача сварочного шлака  целыми скипами для сосредоточения его в центре горна, особенно при  неудовлетворительном состоянии стенок горна, производится вторым скипом в  подачу.

При промывке горна печи окалиной количество  ее  в сутки должно  быть 150 т при выплавке ванадиевого чугуна. Для выгрузки окалины в осевую зону доменной печи набор материала осуществляется вторым скипом в смеси с окатышами. Коэффициент замены агломерата окалиной составляет 1,4 (1,4 т агломерата на 1,0 т окалины).