硅磚熱風(fēng)爐涼爐、烘爐的正確操作方法

熱風(fēng)爐涼爐操作硅磚具有良好的高溫性能和低溫(600℃以下)的不穩(wěn)定性。硅磚熱風(fēng)爐一旦投入生產(chǎn)，就不能再降溫到600℃以下，否則會因硅磚突然收縮，造成砌體的潰破和倒塌。目前，硅磚熱風(fēng)爐已能進(jìn)行較好的涼爐作業(yè)。由于各鋼鐵企業(yè)硅磚熱風(fēng)爐爐型的不同，爐體大小的差異等原因，硅磚熱風(fēng)爐涼爐的時間，從初的80～90天逐漸降低到20天左右都有成功的范例。硅磚熱風(fēng)爐雖可以用自然緩冷的方法涼爐，但各鋼鐵企業(yè)由于工期的關(guān)系，一般采用快速涼爐的方法。
一、涼爐
(1)3#熱風(fēng)爐開始涼爐時，將混風(fēng)閥、切斷閥及混風(fēng)調(diào)節(jié)閥全部關(guān)閉，3#熱風(fēng)爐與其他3座熱風(fēng)爐并聯(lián)送風(fēng)，將3#熱風(fēng)爐做混風(fēng)使用，3#冷風(fēng)閥做為混風(fēng)調(diào)節(jié)閥使用。
(2) 為保證高爐風(fēng)溫穩(wěn)定，當(dāng)3#熱風(fēng)爐冷風(fēng)閥開度達(dá)到閥板行程的80%時，全關(guān)3#熱風(fēng)爐冷風(fēng)閥，全開充壓切斷閥、充壓調(diào)節(jié)閥繼續(xù)送風(fēng)，此時風(fēng)溫調(diào)節(jié)使用混風(fēng)閥;當(dāng)另一座頂溫較高的熱風(fēng)爐送風(fēng)時再打開3#熱風(fēng)爐的熱風(fēng)閥、冷風(fēng)閥，關(guān)閉充壓閥進(jìn)行并聯(lián)送風(fēng)，此時混風(fēng)閥關(guān)閉，如此循環(huán)送風(fēng);盡可能將3#熱風(fēng)爐儲存的熱量帶出，并降低煙道溫度，為后續(xù)助燃風(fēng)涼爐創(chuàng)造條件。
(3) 當(dāng)3#熱風(fēng)爐送出的溫度不能保證做混風(fēng)使用時(一般溫度低于900℃以下)，將3#熱風(fēng)爐改助燃風(fēng)涼爐，開混風(fēng)閥。
(4)送風(fēng)涼爐轉(zhuǎn)助燃風(fēng)涼爐操作:將3#熱風(fēng)爐處于燜爐狀態(tài)，全開1、2#煙道閥，全開空氣閥、適當(dāng)開空氣調(diào)節(jié)閥，采用助燃風(fēng)涼爐，根據(jù)涼爐曲線，準(zhǔn)確控制空氣調(diào)節(jié)閥開度，同時保證其他熱風(fēng)爐燒爐所需助燃風(fēng)量(根據(jù)燒爐風(fēng)量使用，隨時調(diào)節(jié)涼爐使用的風(fēng)量，以燒爐為主)。
(5)助燃風(fēng)涼爐速度的控制:600℃以上按5～10℃/h控制，600～300℃按3～4℃/h控制，300℃以下按2～3℃/h控制。
①頂溫從920℃降至600℃，降溫速度40℃/班，用時8個班。
②頂溫降至600℃時恒溫10個班。
③600～300℃降溫時間12個班。
④300℃恒溫12個班。
⑤300℃降至60℃降溫時間16個班。
(6) 頂溫到達(dá)60℃，停止助燃風(fēng)涼爐，關(guān)煙道閥、空氣閥、空氣調(diào)節(jié)閥。
(7)打開上下部人孔，自然通風(fēng)涼爐(打開人孔前，再次進(jìn)行憋壓試驗，檢查3#熱風(fēng)爐泄漏率，確保其泄漏量低后再打人孔)。
2、硅磚熱風(fēng)爐涼爐操作注意事項
(1) 用助燃風(fēng)涼爐過程中，遇有與涼爐曲線偏差，如受熱風(fēng)爐燒爐影響，要根據(jù)頂溫下降速度，調(diào)整空氣量，在恒溫階段盡可能控制平穩(wěn)。
(2) 當(dāng)助燃風(fēng)量不能保證涼爐所使用的風(fēng)量時，先保燒爐所需空氣量，適當(dāng)延長涼爐時間，將3#熱風(fēng)爐改為自然涼爐。
(3) 當(dāng)所涼爐的熱風(fēng)爐煙道溫度達(dá)到400℃時，停止助燃風(fēng)涼爐，燜爐后打開下部冷風(fēng)支管人孔，打開上部人孔，用軸流風(fēng)機(jī)反吹來降低煙道溫度，當(dāng)煙道溫度降至100℃以下時，關(guān)閉上下人孔，改助燃風(fēng)繼續(xù)涼爐，如此循環(huán)，當(dāng)頂溫低于60℃，打開上下部人孔改為自然涼爐，至涼爐結(jié)束。
涼爐計劃和實際進(jìn)度見圖1。實際涼爐用時共計19天。
圖1硅磚熱風(fēng)爐涼爐計劃和實際進(jìn)度
二、烘爐

熱風(fēng)爐高溫區(qū)采用硅磚內(nèi)襯改造后，因硅磚在270～310℃和570～610℃晶格轉(zhuǎn)變體積膨脹的特點，所以硅磚熱風(fēng)爐在烘爐過程中溫度必須控制精。
1、烘爐的目的
(1) 緩慢驅(qū)趕熱風(fēng)爐砌體內(nèi)的水分，避免因溫度急劇變化，使砌體水分突然大量蒸發(fā)，造成耐火材料損壞;使耐火磚均勻、緩慢而又充分膨脹，避免砌體耐火材料因熱應(yīng)力集中或晶格轉(zhuǎn)變造成損壞，延長其使用壽命。
(2) 使3#熱風(fēng)爐蓄熱室格子磚積蓄足夠的熱量，投用后能夠為高爐提供高風(fēng)溫。
2、硅磚熱風(fēng)爐烘爐原則
(1)3#熱風(fēng)爐烘爐過程中，以左、右拱側(cè)溫度作為升溫的參考依據(jù)，兼顧廢氣溫度和硅磚界面溫度進(jìn)行烘爐。
(2)耐火材料性質(zhì)差別大，烘爐時嚴(yán)格按烘爐曲線烘爐，通過調(diào)節(jié)煤氣、空壓風(fēng)流量，使實際烘爐的拱頂溫度曲線盡量接近烘爐曲線中相對應(yīng)數(shù)值。拱頂溫度在100～700℃區(qū)間時，溫度偏差應(yīng)控制在±2℃;拱頂溫度超過700℃時，溫度偏差應(yīng)控制在±3℃。
(3)烘爐連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中斷，如果因故不能正常烘爐，需進(jìn)行保溫。
(4)烘爐過程中，注意控制煙道溫度，避免因控制不當(dāng)導(dǎo)致煙道溫度上升過快，使頂部高溫區(qū)不能按烘爐要求的溫度進(jìn)行控制。
(5)烘爐結(jié)束，封閉烘爐人孔，引高爐煤氣通過燒嘴正常燒爐，煤氣轉(zhuǎn)換過程時間不要太長，引高爐煤氣時拱側(cè)溫度不低于900℃。
3、烘爐前準(zhǔn)備工作
(1)3#熱風(fēng)爐砌筑完成，按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗收合格，現(xiàn)場清理整潔，安全設(shè)施恢復(fù)齊全。
(2)所有檢測儀表運行準(zhǔn)確，冷卻系統(tǒng)冷卻水壓力、水流量正常。
(3)3#熱風(fēng)爐烘爐前各閥門液壓、電器系統(tǒng)調(diào)試完成，進(jìn)行聯(lián)動試車，具備手動和自動運行條件。
(4)爐用的混合煤氣管道及閥門安裝調(diào)試完畢，開關(guān)靈活，將混合煤氣、空壓風(fēng)引到熱風(fēng)爐烘爐人孔閥門前(混合煤氣管道打壓試漏、提前對眼鏡閥進(jìn)行調(diào)試)，該工作于2017年11月17日前完成。
(5)在烘爐人孔大墻前2000mm正前方位置圓周鋪設(shè)兩層粘土格子磚，每層面積約8m2，格子磚前增設(shè)擋火墻，墻體高度為800mm，在鋪設(shè)的粘土格子磚表面鋪設(shè)2mm鐵板，鐵板每隔150mm均勻割10mm小孔。
(6)制作烘爐燒嘴2支，將烘爐燒嘴通過拱側(cè)人孔插入到燃燒室內(nèi)，插入長度為2500mm(即從人孔的法蘭面到燒嘴頭中心線的距離);制作DN50mm點1支。人孔設(shè)遮擋板或使用耐火磚進(jìn)行遮擋，以防止大量空氣進(jìn)入熱風(fēng)爐，在板上割開50mm窺視孔或臨時磚墻上留50mm窺視孔，用來目測火焰。
(7)烘爐前期燃燒閥外法蘭盲板不拆除(當(dāng)拱側(cè)溫度達(dá)到900℃后，拆除盲板引入高爐煤氣進(jìn)行烘爐)。
(8)在熱風(fēng)爐拱側(cè)及硅磚界面安裝烘爐使用的臨時熱電偶2支。
(9)拆除3#熱風(fēng)爐冷風(fēng)支管、煙道支管、熱風(fēng)出口安全防護(hù)墻及遮擋板。
(10)具備烘爐條件后，開煙道閥、空氣閥、空氣調(diào)節(jié)閥，對3#熱風(fēng)爐進(jìn)行反吹，使蓄熱室氣流通暢。反吹后，關(guān)閉空氣閥及空氣調(diào)節(jié)閥，將煙道關(guān)至烘爐所需控制位，做好烘爐準(zhǔn)備工作。
4、新型頂燃式硅磚熱風(fēng)爐烘爐操作
3#熱風(fēng)爐烘爐采用混合煤氣作為燃燒介質(zhì)，壓縮空氣作為助燃介質(zhì)，并計劃于11月21日15時開始按硅磚特性分成不同升溫階段進(jìn)行烘爐。
1）烘爐溫度控制要求
(1)20～200℃升溫期5天，升溫速度1.5℃/h;200℃恒溫5天。
(2)200～300℃升溫為4天，升溫速度1.0℃/h;300℃恒溫5天。
(3)300～600℃升溫期為10天，升溫速度1.25℃/h;600℃恒溫6天。
(4)600～800℃升溫期為4天，升溫速度2℃/h;800℃恒溫2天。
(5)800～1000℃升溫期為1天，然后轉(zhuǎn)高爐煤氣正常燒爐，使熱風(fēng)爐整體進(jìn)一步完成烘烤，溫度持續(xù)均衡升高，達(dá)到高爐所需的風(fēng)溫水平。
(6) 整個烘爐過程按烘爐曲線進(jìn)行。根據(jù)頂溫變化仔細(xì)調(diào)節(jié)煤氣量，每隔2～4h調(diào)節(jié)1次。
2）烘爐溫度過程控制
實際烘爐時間與溫度控制見圖1，實際烘爐時間為39天。烘爐結(jié)束后封閉烘爐人孔，對熱風(fēng)爐進(jìn)行打壓試驗，合格后3#熱風(fēng)爐投入生產(chǎn)。
烘爐計劃和實際進(jìn)度.jpg
圖1硅磚熱風(fēng)爐烘爐計劃和實際進(jìn)度
5、硅磚熱風(fēng)爐烘爐操作注意事項
(1) 烘爐當(dāng)中要求按烘爐曲線升溫。
(2) 點火烘爐前熱風(fēng)爐煙道閥處于開啟狀態(tài)，其他閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)。烘爐期間，熱風(fēng)爐內(nèi)需保持較低的負(fù)壓(根據(jù)煙氣溫度和頂部抽力調(diào)整煙道閥開度)，點火初期使用點火升溫，可將一個煙道閥*關(guān)閉，調(diào)節(jié)另一個煙道閥開度。
(3) 煤氣管網(wǎng)壓力低時，要及時聯(lián)系調(diào)度，保證煤氣供應(yīng)，避免中途停烘熱風(fēng)爐。
(4) 烘爐操作人員要經(jīng)常觀察烘爐燒嘴的煤氣燃燒情況。因烘爐初期耐火材料水分大，會造成煙道抽力小，使混合煤氣燃燒器火焰燃燒極不穩(wěn)定，較難控制，應(yīng)密切觀察。一旦熄火應(yīng)立即關(guān)掉混合煤氣及空壓風(fēng)，5～10min后，檢查確認(rèn)爐內(nèi)殘留煤氣排凈后，重新點火。
(5) 按烘爐曲線調(diào)整煤氣及空氣流量時，不要連續(xù)調(diào)節(jié)。煤氣量需仔細(xì)按照拱側(cè)溫度指示調(diào)節(jié);在調(diào)整煤氣量時要穩(wěn)，不要過快，避免溫度控制變化過大。當(dāng)拱側(cè)溫度低時，適當(dāng)增加煤氣流量，分幾次增加，不要一次增大;當(dāng)拱側(cè)溫度過高時，適當(dāng)減少煤氣流量，不要減量過大。每次調(diào)整要適當(dāng)調(diào)節(jié)空氣和煤氣比率，保證拱頂?shù)竭_(dá)理想的溫度。
(6) 如發(fā)生電器或機(jī)械等突發(fā)事故，影響到烘爐時，應(yīng)迅速關(guān)閉烘爐燒嘴上煤氣、空氣及其他閥門，待事故處理后繼續(xù)烘爐。
(7) 如烘爐溫度因儀表計量出現(xiàn)問題，立即修理，此時要保持烘爐煤氣量、助燃風(fēng)量不變;等待儀表修好后，如果溫度超過或低于計劃值，應(yīng)根據(jù)烘爐曲線升溫速度進(jìn)行調(diào)整;當(dāng)溫度低于計劃值時應(yīng)延長烘爐時間;高于計劃值進(jìn)行恒溫，等待與制定的烘爐曲線時間重合后，再繼續(xù)升溫。
(8) 根據(jù)烘爐時間和煙道溫度調(diào)整煙道閥開度，烘爐結(jié)束后，100℃<廢氣溫度≤400℃。
(9) 烘爐過程中，隨時檢查熱風(fēng)爐本體新改造部位膨脹情況，做好標(biāo)記。
(10) 烘爐中出現(xiàn)較大異常情況，及時通知有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，并做好保溫工作。
(11) 高爐生產(chǎn)中，其他3座熱風(fēng)爐在換爐放廢氣前，提前通知現(xiàn)場烘爐人員，注意觀察3#熱風(fēng)爐燃燒器燃燒情況;在排放廢氣時要緩慢排放，避免煙氣倒流入3#熱風(fēng)爐影響烘爐。
(12) 拆除3#煤氣支管盲板時，高爐提前做準(zhǔn)備，切煤氣后進(jìn)行吹掃，對煤氣管道煤氣及氧含量進(jìn)行檢測，檢測合格后方可通知施工人員作業(yè)(盲板拆除作業(yè)時間計劃6～8h完成)。
6、硅磚熱風(fēng)爐烘爐操作安全注意事項
(1) 烘爐前進(jìn)行全面安全檢查，除拱側(cè)烘爐人孔外其余開口必須有效封堵。
(2) 拆除盲板和磚墻前要辦理危險作業(yè)安全許可證。
(3) 新接煤氣管道在引煤氣前做打壓試驗，檢查焊口是否有泄漏。
(4) 引煤氣時嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，點火前做爆發(fā)合格試驗。
(5) 中途出現(xiàn)滅火，崗位要按重新點火時的操作順序進(jìn)行確認(rèn)，煤氣區(qū)禁止單人作業(yè)，必須攜帶煤氣報警器。
(6)3#熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)高爐煤氣燒爐時，在拆除燃燒閥盲板時要做好煤氣防護(hù)措施。