[发明专利]一种减少高炉降料面停炉爆震的方法

说明书

本发明公开了一种减少高炉降料面停炉爆震的方法，其工艺为：所述高炉在降料面停炉过程中，通过炉顶打水管、炉顶气密箱溢流孔、炉顶阀箱、炉身静压孔和炉顶料罐二均装置向炉内通入的氮气。本方法通过炉顶打水管、炉顶气密箱溢流孔、炉顶阀箱、炉身静压孔、炉顶料罐二均等装置向炉内通入一定量的氮气；通入的氮气不但可以将水流雾化成小水滴，增加表面积，而且可以稀释混合煤气中H₂等易爆气体成分，减少爆震风险，从而有效地实现安全顺利停炉。

技术领域

本发明涉及一种高炉降料面停炉技术，尤其是一种减少高炉降料面停炉爆震的方法。

背景技术

高炉停炉是高炉大、中修前的停产操作，是高炉工艺操作的一个重要组成部分，一般要求把料面降到炉腰以下风口区域。在降料面过程中，如果炉顶煤气中H2含量控制不当，很容易形成爆炸性气体，发生煤气爆炸事故。高炉爆震易造成炉顶设备的损坏，炉墙耐火材料的脱落，严重时可能顶开炉顶放散、破坏炉体冷却设备，造成降料面过程的中断。因此，如何在高炉停炉过程中将炉顶煤气中H₂含量控制在安全范围内，是一项重要的研究课题和实现安全顺利停炉的重要环节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减少高炉降料面停炉爆震的方法，以保障安全顺利停炉。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述高炉在降料面停炉过程中，通过炉顶打水管、炉顶气密箱溢流孔、炉顶阀箱、炉身静压孔和炉顶料罐二均装置向炉内通入的氮气。

本发明所述降料面停炉过程中，降料面到炉腹后通入炉内的氮气流量为高炉煤气流量的8～12%。

本发明所述方法步骤为：（1）降料面开始前，打开炉身静压氮气吹扫管道阀门通入氮气，流量为正常生产时氮气流量的2倍，直至降料面完成；

（2）降料面开始后，打开炉顶气密箱通入氮气，流量为正常生产时氮气流量的2～2.5倍；

（3）炉顶打水后，打开炉顶阀箱通入氮气，流量为正常生产时氮气流量的1.5～2倍；

（4）降料面到炉身中部，打开炉顶一个料罐二均通入氮气，流量为正常生产时氮气流量的4～5倍；

（5）降料面到炉腹后，打开炉顶另一个料罐二均通入氮气，流量为正常生产时氮气流量的4～5倍；

（6）降料面过程中，尽量控制高炉煤气H₂含量控制不超过6vol%；如H₂含量频繁持续波动超过10vol%，切煤气。

本发明的基本原理：

（a）通入炉内的氮气将高炉打水雾化成小水滴。氮气与水的混合使的水的表面积大大增加，能够快速吸收热量，降低顶温。经过计算，氮气雾化打水后可将液态水变成直径250μm的小水滴，即将1g水打散成122230个小水滴，1g水的表面积由4.836cm²增加到240cm²，增加到50倍，能够快速吸收热量，降低顶温。

（b）根据高炉冶炼机理和停炉降料面过程中煤气成份变化规律可知：料线在炉腰之前煤气成份中H₂含量处于小于6%的安全范围，料线进入炉腹之后，煤气成份中H₂含量开始明显上升，随着料面下降煤气成份中H₂含量继续上升，料面到达炉腹中下部达到最高，煤气成份H₂含量最高可达12vol%，爆震风险急增，必须停止回收高炉煤气。