Corex炼铁过程风口故障分析

添加时间: 2015-2-27 16:08:37 点击数:

　Corex是一种用非炼焦煤及纯氧代替焦炭及空气的熔融还原炼铁工艺。风口区温度比高炉风口区温度高很多，因而风口的承受能力是一大难题。印度JSW钢厂停炉故障中近15%是由于更换烧损风口造成的。为了弄清故障机理及找出主要原理，对风口故障及影响风口烧损的生产过程参数进行了详细分析。虽然造成风口故障的原因很多，但主要是磷铁粉（-6.3mm）过多、平均粉粒尺寸过小、压力低、风口堵塞产生痂疤及崩料等。

2 风口故障类型

　　在Corex炼铁过程中发生的风口故障有不同类型。一种是因风口底部受到铁水冲击造成的烧穿。风口顶部是温度*高的区域，此区域液态熔融产物流动可能极为迅速。当煤质不够坚硬产生大量煤粉时，流动阻力会变大，熔融产物流动变缓，会聚积在风口底部。在这种情况下，熔渣及铁液都会升高，到达风口平面。另外两种风口故障是由氧流喷嘴前端腐蚀及堵塞引起的。据观测超过90%的风口故障是由此喷嘴前端腐蚀引起的。风口材质是99.96%高纯铜材，原喷嘴口径为24mm，而腐蚀后扩大到84mm。

3 问题说明

　　两套Corex装置从投产开始就都频频出现风口烧穿故障。Corex-I及Corex-II大修后，月风口烧穿率*高分别达到19次及16次。观察结果表明，风口寿命从46天到360天不等，平均为100天。另据观测发现，故障出现频率与炉子部位有关。出铁口区是受影响*重的地方。

4 煤性能对风口故障的影响

　　根据工艺参数统计分析进行观测表明，风口故障主要原因之一是煤质量差，主要是细煤粉多（-6.3mm）及煤粉平均粒度小（MPS）。Corex所用煤粉平均粒度通常在17mm及20mm之间不等，而细煤粉量可高达26%。不同煤粉平均粒度对风口烧损率的影响不同。据观测，随着细煤粉的增多及煤粉平均粒度的下降，风口的烧损次数逐渐增多。而细煤粉比率的影响远大于煤粉平均粒度。细煤粉比率高的及平均粒度小的煤会降低含碳料层的透气性，造成气流分布不均，形成气沟。这样就会因热传导不足及气流不均匀而进一步导致风口区附近局部温度偏高。当煤粉平均粒度小时，可以观测到出现更多的压力峰值，使炉子难以保持稳定。