一種高爐燒風口小套的方法
【專利摘要】本發明公開了一種高爐燒風口小套的方法，所述方法包括以下步驟：將氧氣管置于風口小套的中心處，再將天然氣管置于氧氣管的上方并點燃天然氣管；將氧氣流量控制為天然氣流量的2～2.5倍，待氧氣管點燃后并保持天然氣管的燃燒；當風口小套中的凝渣開始熔化時，將氧氣流量增加至天然氣流量的2.5～2.75倍，同時控制氧氣管端部在風口小套內橫截面的70～90％的圓環區域內進行旋轉燃燒；待風口小套中的凝渣基本熔化后，關閉氧氣管及天然氣管的閥門并撤走所述氧氣管及天然氣管。采用本發明的高爐燒風口小套的方法能夠使風口小套周圍的凝渣快速融化，有助于快速、安全地更換風口小套，取得了良好的經濟效益。
【專利說明】—種高爐燒風口小套的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高爐的爐前操作【技術領域】，更具體地講，涉及一種高爐燒風口小套的方法。
【背景技術】
[0002]高爐風口套通常由大、中、小三套件組成，其中，風口小套位于爐腔最里側且最接近爐膛，其工作條件惡劣，熱腐蝕嚴重且使用壽命短，是高爐上的易損件，故需經常更換風口小套。
[0003]但是，更換風口小套的前提是需要使用氧氣管將風口小套靠爐內一側的凝渣熔化并形成空間，以利于將風口小套拉出來實施更換，該操作也被稱為燒風口小套操作。
[0004]燒風口小套操作是在高爐休風換風口、風口灌渣等狀態下的常規操作，如果沒有掌握燒風口小套的要領和技巧，將很容易造成人為燒壞風口小套的后果，導致備件的無謂損耗、風口久燒不開導致停產時間的延長等問題。并且，由于高爐生產具有很強的連續性，其對風口小套的更換速度要求非常高，少花費一分鐘，就意味著高爐早一分鐘復產，對于高爐爐況的迅速恢復以及增產、降耗都將產生積極的作用。現有技術中通常是由操作者按個人習慣進行操作，往往氧氣開得過大且搭火速度慢，且燒風口小套時緊貼渣面燃燒，不利于凝渣的迅速熔化。
[0005]因此，需要提供一種快速的燒風口小套方法以實現高爐風口小套的快速更換。
【發明內容】
[0006]針對現有技術中所存在的不足，本發明的目的在于解決以上問題中的一個或多個。
[0007]本發明的目的在于提供一種能夠快速完成燒風口小套操作的方法。
[0008]為了實現上述目的，本發明提供了一種高爐燒風口小套的方法，所述方法包括以下步驟:將氧氣管置于風口小套的中心處，再將天然氣管置于氧氣管的上方并點燃天然氣管；將氧氣流量控制為天然氣流量的2~2.5倍，待氧氣管點燃后保持天然氣管的燃燒；當風口小套中的凝渣開始熔化時，將氧氣流量增加至天然氣流量的2.5~2.75倍，同時控制氧氣管端部在風口小套內橫截面的70~90%的圓環區域內進行旋轉燃燒；待風口小套中的凝渣基本熔化后，關閉氧氣管及天然氣管的閥門并撤走所述氧氣管及天然氣管。
[0009]根據本發明的高爐燒口小套的方法的一個實施例，使氧氣管的端部在水平方向上距離風口小套中的凝洛面10~20mm。
[0010]本發明的高爐燒風口小套的方法明確了高爐休風后燒風口小套的過程中需要考慮的主要操作要點，規范了燒風口小套的合理操作程序，實現了快速、安全地更換風口小套，取得了良好的經濟效益。 【具體實施方式】[0011 ] 在下文中，將詳細說明本發明的高爐燒風口小套的方法。
[0012]根據本發明示例性實施例的高爐燒風口小套的方法主要通過采用控制適宜的氧氣流量、采用天然氣進行搭火、采用旋轉氧氣管的方式進行燒風口小套的操作，快速地實現了風口小套中凝渣的熔化并創造了更換的實施空間，其具體包括以下步驟:
[0013]首先，將氧氣管置于風口小套的中心處，再將天然氣管置于氧氣管的上方并點燃天然氣管。其中，將氧氣流量控制為天然氣流量的2~2.5倍，待氧氣管點燃后保持天然氣管的燃燒。通過使氧氣管與天然氣管同步混合燃燒，有利于加快凝渣的熔化速度。由于二氧化碳比天然氣中的甲烷重得多，如果將天然氣管放在氧氣管下方，則初期的燃燒產物二氧化碳會將氧氣和甲烷分隔開來，不利于燃燒反應的繼續，無法完成甲烷完全燃燒，達不到快速熔化凝渣的效果，故需將天然氣管置于氧氣管的上方。
[0014]天然氣的主要成分是甲烷(占90%以上)，甲烷的燃燒方程式如下式所示:
[0015]不完全燃燒:2CH4+302=2C0+4H20;
[0016]完全燃燒:CH4+202=C02+2H20;
[0017]由于燒風口小套時首先發生甲烷的不完全燃燒，待火焰溫度不斷升高，甲烷完全燃燒的比例也不斷加大，當火焰溫度達到1400°C時(甲烷完全燃燒產生的溫度高達1400°C，而制造氧氣管的低碳鋼的熔點是1400°C左右)，則氧氣管開始熔化，稱作搭火成功，此時氧氣管點燃。若要達到最佳的搭火效果，必須保證甲烷完全燃燒。根據以上的完全燃燒方程式，氧氣的體積必須達到甲烷的2倍，所以點火時控制氧氣流量為天然氣流量的2~
2.5倍是最合適的。其中，搭火成功之前，如果氧氣流量過大，則低溫氧氣將造成甲烷燃燒的火焰溫度大幅降低，甲烷的完全燃燒受阻，對于搭火非常不利。
[0018]當風口小套中的凝渣開始熔化時，將氧氣流量增加至天然氣流量的2.5~2.75倍。由于搭火成功之后，氧氣管點燃，標志著甲烷完全燃燒的開始，產生最高火焰溫度，同時，環境溫度急劇升高，凝渣開始熔化(燒起口子)，這時將氧氣流量適當增加至天然氣流量的2.5~2.75倍，高溫的燃燒火焰向剛熔化的渣面內部深入，將熱量帶給尚未熔化的凝渣以加速其熔化。
[0019]與此同時，控制氧氣管端部在風口小套內橫截面的70~90%的圓環區域內進行旋轉燃燒，即控制氧氣管端部的運動軌跡位于風口小套內橫截面的70~90%的圓環區域內。當氧氣管點燃后，環境的最高溫度集中在氧氣管中心前端附近，將氧氣管端部控制在風口小套內橫截面的70~90%的圓環區域內旋轉燃燒既能保證最高溫度處距離風口小套的內邊緣有一定距離，避免過高的溫度集中在某一處并最大限度防止其燒壞，又能高效地熔化其中的凝渣。
[0020]當風口小套中的凝渣基本熔化后，關閉氧氣管及天然氣管的閥門并撤走氧氣管和天然氣管即可。
[0021]優選地，在燒風口小套的操作過程中，使氧氣管的端部在水平方向上距離風口小套中的凝渣面10~20mm，這可以避免氧氣管貼緊凝渣，避免氧氣和甲烷混合不充分且燃燒速度慢的后果。
[0022]優選地，選用同樣管徑的天然氣管和氧氣管，先調節好天然氣的壓力，然后在燒風口小套的不同階段通過調節氧氣的壓力來獲得 所要求的氧氣流量/天然氣流量的比值，可以達到更好的效果。[0023]此外，本發明的高爐燒風口小套方法適用于更換任何結構的風口小套的過程中。
[0024]下面將結合具體示例詳細說明本發明。
[0025]某高爐休風并計劃更換某風口小套，其中，更換的前提是用氧氣管將風口小套靠爐內一側的凝渣熔化并形成空間，以利于將風口小套拉出來實施更換，并利于新換上的風口小套能安裝到位。
[0026]本示例采用直徑為IOmm的氧氣管和直徑為IOmm的天然氣管進行燒風口小套的操作。先將氧氣管置于目標風口小套的圓心位置處，并使其端部距離風口小套中的凝渣端面15mm。然后，調節天然氣壓力為0.2MPa，將天然氣管放在氧氣管正上方IOmm處并點燃天然氣管，再將氧氣壓力調節到0.40~0.45MPa并點燃氧氣管。在氧氣管點燃后，不要撤走天然氣管，一直保持混合燃燒的狀態。當風口小套中的凝渣被燒起口子，即凝渣開始由固態熔化成液態后，將氧氣壓力提高至0.55MPa繼續燃燒，同時控制氧氣管端部在風口小套內橫截面的70~90%的圓環區域內進行旋轉燃燒。
[0027]從當日19:58開始燒風口小套，到20:14完成燒風口小套，共花費時間16分鐘，較常規燒風口小套的時間大幅節省，確保了高爐休風過程中快速、安全地更換風口小套，縮短了停產時間。
[0028]綜上所述，采用本發明的高爐燒風口小套的方法實現了快速、安全地更換風口小套，取得了良好的經濟效益。
[0029]盡管上面結合示例示出并描述了本發明的高爐燒風口小套的方法，但是本領域普通技術人員將理解的是，在不脫離如所附權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以在這里做出形式和細節上`的各種改變。
【權利要求】
1.一種高爐燒風口小套的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 將氧氣管置于風口小套的中心處，再將天然氣管置于氧氣管的上方并點燃天然氣管；將氧氣流量控制為天然氣流量的2~2.5倍，待氧氣管點燃后保持天然氣管的燃燒；當風口小套中的凝渣開始熔化時，將氧氣流量增加至天然氣流量的2.5~2.75倍，同時控制氧氣管端部在風口小套內橫截面的70~90%的圓環區域內進行旋轉燃燒； 待風口小套中的凝渣基本熔化后，關閉氧氣管及天然氣管的閥門并撤走所述氧氣管及天然氣管。
2.根據權利要求1所述的高爐燒口小套的方法，其特征在于，使氧氣管的端部在水平方向上距離風口小套中的 凝渣面10~20mm。
【文檔編號】C21B7/16GK103805725SQ201410027966
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2014年1月21日
【發明者】潘炳利, 張岳 申請人:攀鋼集團成都鋼釩有限公司