[其他]高炉稳超高压操作方法和炉顶装置

说明书

本发明涉及高炉高压操作，特别是对现代化大型高炉进行稳超高压操作的方法和炉顶装置。

高炉，从四十年代开始采用高压操作以来，发展到六十年代，又趋向超高压化和大型化。（凡炉顶压力0.3公斤/厘米²以上者称高压化，2～2.5公斤/厘米²者称超高压化，容积在2000M³以上者称大型化。）于是炉顶设备尺寸加大了，制造不容易，每天还吞吐数以万吨计的炉料，加上超高压热煤气流的冲刷，设备的使用寿命就更加特别短，高炉，特别是大型高炉，很难做到稳超高压操作，从而大大影响经济效益的提高。因此，对炉顶温度、压力两曲线的有效控制便成了高炉冶炼技术领域中的要害。

为了解决这些问题，芦森堡威尔斯厂鲍尔·伍特摆脱古老“钟式”封盖炉顶概念的束缚，在炉顶设两个料仓，仓的上下口分别用菌阀密封，下口还设节流阀以调节料流，并保护菌阀密封面不受炉料冲刷。两料仓节流阀，四菌阀，轮流启闭，装卸料。料，通过导料管流到炉内溜槽，溜槽由行星减速机带动装在气密箱内的驱动机构，驱动旋转、变角，代替布料大钟以多种形式布于炉内。气密箱内充以比炉内压力稍高的N₂（或冷煤气）进行冷却以保护驱动机构不受炉内超高压热煤气浪的冲击。冷却废气从气密箱底部的环形缝流入炉内。这种设备称“PW”无料钟炉顶装置，1970年设计完成，首次安装在西德汉堡的奥古斯特-蒂森钢铁公司四号（1445M³）高炉上，1972年一月八日投入试验运转，证明该装置比“钟式”封盖炉顶有以下特点：尺寸小，重量轻，高度低，投资少，制造容易，维修方便，布料手段灵活，料面平整、均匀，炉喉常温只有200℃左右，密封性得到改善，被广大冶炼工作者誉为“未来的高炉炉顶装料设备”。但是仍然未能较好地解决高炉，特别是大型高炉稳定地进行超高压操作，所遇到的一系列问题，原因是：

1、机械探料不准确，借用温度、压力监测和煤气分析措施也补偿不了，使操作者对炉喉料线变化、崩料、管道的出现和后二者的征兆，了解不及时，方位不清楚，不能做到有“的”放“矢”地往炉内布料。

2、驱动装置太复杂，制造固然困难，使用尤不方便。不但溜槽倾角和旋转运动自相干扰，而且还和探尺相干扰。有的操作制度限得太死，不能轻易变换程序，因此，溜槽动作还嫌迟缓，操作起来比较被动。

3、采用菌阀密封，没有自锁性，虽然镶嵌了硅树脂，也容易产生微小间隙，给超高压热煤气流以可乘之机，密封效果不好，寿命不长，拆换频繁。另外，探尺和煤气取样杆是垂直运动的，驱动溜槽和阀的动力输进轴是高速旋转的，它们的进孔处不易做好密封，不适宜于超高压操作。

4、不论是对中心部位，还是外围布料，均用一个转速-8周/分钟。对外围，料的线速度较大，对中心部位，料几乎是自由落体，从料仓下口到料线有14～15米落差，故炉料落到料线时，速度均很大，甩得太利害，造成粉料过多，易导至炉况不顺。

5、行星减速机和驱动机构全部放在炉顶内、或紧靠炉顶内，虽有齿轮箱和气密箱相隔，並充以比炉内压力稍高的N₂（或冷煤气）保护，但气密箱底部的整体封盖至炉墙之间的间隙（约5mm）太宽，有些底面又只有一层隔热石绵，太单薄，当炉况失常时，超高压热煤气浪容易冲击箱内机构，造成损坏。故极限温度不能允许太高，至使抗热安全系数太小。

根据上述原因，它有以下两大缺点：

一、上部调剂手段太软弱，控制不住炉顶温度、压力两曲线的恶性变化，当炉顶温度超过500℃时，即无能为力，须借助于炉前减风手段来减压降温。

二、炉顶抗热安全系数太小，（设计常温为200℃±20℃，不许超过600℃）经受不住超高压热煤气浪的冲击。

本发明的任务在于提供一种强化的“PW”无料钟炉顶装置，就是供高炉，特别是大型高炉进行稳超高压操作的方法和炉顶装置。

本发明的任务是通过下述技术方案来完成的：

1、用超高压N₂排除炉喉内高温和烟尘，将溜槽倾角提到60°，由人工或用电视，通过三口窥视窗上的窥视筒（並辅以温度、压力监测和煤气分析等措施。）对炉喉料面进行窥视，並将变化情况汇集于操作台的示踪盘，使操作者能及时而准确的了解料线变化，崩料、管道的出现和二者的征兆，做到有“的”放“矢”地往炉内布料。