阅读说明：本技术 一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置 (Method and device for promoting rapid temperature rise of blast furnace hearth ) 是由 谢锦官 谢碧风 刁承民 陈小平 廖运友 黄卫 孙欢 邹宇彬 吴从方 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及高炉技术领域,尤其涉及一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置,其包括套管、低压氧气接头、压缩空气接头及开口机钎尾,套管前部从高炉出铁口处伸入高炉炉缸内且与高炉出铁口之间填充密封材料,套管包括内套管及外套管且二者端部固设有盲板将内套管与外套管盲死,低压氧气接头及压缩空气接头分别固装于套管的后部且位于高炉出铁口外,其中低压氧气接头穿过外套管伸入到内套管内,压缩空气接头伸入到外套管与内套管之间的间隙处,开口机钎尾固接于套管的后端部且设有外螺纹。本发明提供的装置及方法能够确保连续供氧并降低氧气钢管的消耗,实现快速升温且环保。(The invention relates to the technical field of blast furnaces, in particular to a method and a device for promoting the temperature of a blast furnace hearth to rise quickly, which comprises a sleeve, a low-pressure oxygen connector, a compressed air connector and a tapping machine drill rod tail, wherein the front part of the sleeve extends into the blast furnace hearth from a blast furnace taphole and is filled with sealing materials with the blast furnace taphole, the sleeve comprises an inner sleeve and an outer sleeve, the end parts of the inner sleeve and the outer sleeve are fixedly provided with blind plates for blinding the inner sleeve and the outer sleeve, the low-pressure oxygen connector and the compressed air connector are respectively and fixedly arranged at the rear part of the sleeve and are positioned outside the blast furnace taphole, the low-pressure oxygen connector penetrates through the outer sleeve and extends into the inner sleeve, the compressed air connector extends into a gap between the outer sleeve and the inner sleeve, and the tapping machine. The device and the method provided by the invention can ensure continuous oxygen supply, reduce the consumption of the oxygen steel pipe, realize rapid temperature rise and are environment-friendly.)

一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置

技术领域

本发明涉及高炉技术领域，尤其涉及一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置。

背景技术

高炉经常会出现炉缸冻结、长期封炉后的开炉，如环保限产后复产、疫情期间封炉后的复产等，及新开炉，含新建及大中修后的开炉，尤其是炉缸冻结或大凉等事故给各企业造成了较大损失，在恢复处理过程中因处理不当或处理时间过长造成二次损失。现有技术在高炉开炉或者处理炉缸冻结时，通常都采用人工使用直径为6分(DN20)氧气管通氧气后(氧压0.4MPa～0.6MPa)从铁口逐渐开始烧氧气至炉缸内部，排除冷渣铁，反复的烧氧。氧气压力为0.4MPa～0.6MPa，氧气焊管长度剩余到接近安全距离时更换新的氧气焊管后继续进行烧氧，不仅劳动量大、效果差、成本高、时间长且对环境有一定的污染，而且经常出现铁口与风口难以打通，制约着炉况快速恢复，造成企业生产成本增加且存在较大的生产安全隐患，如炉缸内的冷渣铁无法快速熔化，造成铁口与高炉风口无法连通，风口形成的渣铁无法从铁口排出，有造成从风口烧出的风险等。其原因就是使用的氧气管均为Q235材质的焊管，抗氧化性差且熔点低等导致不耐烧，无法形成长时间连续烧氧，导致热量无法快速聚集所致。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供能够确保连续供氧并降低氧气管的消耗，实现快速升温且环保的一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置，其包括套管、低压氧气接头、压缩空气接头及开口机钎尾，套管前部从高炉出铁口处伸入高炉炉缸内且与高炉出铁口之间填充密封材料，套管包括内套管及套装于内套管外的外套管且二者端部固定设有盲板将内套管与外套管盲死，所述低压氧气接头及压缩空气接头分别固定安装于套管的后部且位于高炉出铁口外，其中低压氧气接头穿过外套管伸入到内套管内，压缩空气接头伸入到外套管与内套管之间的间隙处，所述开口机钎尾固定连接于套管的后端部且设有外螺纹。

进一步，外套管与内套管之间的间隙处设有热电偶。

进一步，套管为304不锈钢材质。

进一步，密封材料为有水炮泥及铁沟捣打料。

一种促使高炉炉缸快速升温的方法，其包括如下工艺步骤：

——在高炉炉缸内堆设预埋炮泥，并形成预埋孔；

——在预埋孔处将促使高炉炉缸快速升温的装置的套管预埋，且与出铁通道之间填充密封材料；

——将低压氧气接头通过金属软管与氧枪连接，压缩空气接头与压缩空气管道连接，向内套管内通入低压氧气，使氧气与空气混合着火后快速燃烧，向外套管与内套管之间的间隙处通入压缩空气冷却套管；

——运行8-10小时，直至炉缸内的冷铁渣全部熔化并从出铁口自动排除。

进一步，套管的埋长为3米。

进一步，外套管为直径Ф38mm无缝不锈钢管，长4000mm，内套管为直径Ф25mm无缝不锈钢管，长3700mm。

进一步，烧氧完毕冷铁渣全部熔化后，通过炉前开口机套住开口机钎尾将套管从预埋孔内扒出。

进一步，烧氧完毕冷铁渣全部熔化后，用钢丝绳套住预埋炮泥，使预埋炮泥与套管一起扒出。

进一步，开通压缩空气和低压氧气时，逐渐由小到大慢慢开，前期压力低后期压力高。

本发明的有益效果

本发明提供的一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置，主要体现在起到快速恢复炉况、降低成本、降低工人劳动强度和减少环境污染等方面，具体如下：

(1)直接效益

正常处理1000～2000m3高炉长期封炉后开炉达产达效，时间上可以从7天缩短至3天，可以节约氧气管5.0吨左右、节约焦炭200吨、铁水产量增加10000吨，Ф20mm氧气焊管按单价4500元/吨、焦炭按2000元/吨和铁水利润按150元/吨计算，一次性创造效益为：5*4500+2000*200+150*10000＝1922500元。

(2)安全效益

采用该技术方案后，因能快速联通铁口与风口之间的通道，避免了铁水从风口烧穿的安全风险，避免了事故的发生。

(3)环保效益

由于采取与大气隔断情况下进行升温熔化，在升温过程中产生的烟尘直接进入煤气除尘系统，不直接进入大气。因此对环境保护上起到了较好的示范作用。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图中1.高炉炉缸，2.密封材料，3.高炉出铁口，4.压缩空气接头,5.低压氧气接头,6.外套管，7.内套管,8.热电偶，9.开口机钎尾。

具体实施方式

一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置，其包括套管、低压氧气接头5、压缩空气接头4及开口机钎尾9，套管前部从高炉出铁口3处伸入高炉炉缸1内且与高炉出铁口之间填充密封材料2，套管包括内套管7及套装于内套管外的外套管6且二者端部固定设有盲板将内套管与外套管盲死，所述低压氧气接头及压缩空气接头分别固定安装于套管的后部且位于高炉出铁口外，其中低压氧气接头穿过外套管伸入到内套管内，压缩空气接头伸入到外套管与内套管之间的间隙处，所述开口机钎尾固定连接于套管的后端部且设有外螺纹。开口机钎尾的设置，主要是在套管***及扒出时，设有内螺纹的开口机扒出管与开口机钎尾螺纹连接后，由开口机将套管***或扒出，更加省时省力。

进一步，外套管与内套管之间的间隙处设有热电偶8，可以准确判断氧气是否着火以及渣铁是否有自动烧穿的可能，从本质上有效的解决了安全问题。

进一步，套管为304不锈钢材质，耐氧化性比较强，防止烧穿。

进一步，密封材料为有水炮泥及铁沟捣打料，密封性好，且经济实惠，操作方便。

一种促使高炉炉缸快速升温的方法，其包括如下工艺步骤：

——在高炉炉缸内堆设预埋炮泥，并形成预埋孔；

——在预埋孔处促使高炉炉缸快速升温的装置的套管预埋，且与出铁通道之间填充密封材料；促使高炉炉缸快速升温的装置，包括套管、低压氧气接头、压缩空气接头及开口机钎尾，高炉炉缸内底部设有炮泥，炮泥中部与高炉出铁口相对应部位设有套管预埋孔，所述套管前部从高炉出铁口处伸入到炮泥的套管预埋孔内且与高炉出铁通道之间填充密封材料，套管包括内套管及套装于内套管外的外套管且二者端部固定设有盲板将内套管与外套管盲死，所述低压氧气接头及压缩空气接头分别固定安装于套管的后部且位于高炉出铁口外，其中低压氧气接头穿过外套管伸入到内套管内，压缩空气接头伸入到外套管与内套管之间的间隙处，所述开口机钎尾固定连接于套管的后端部且设有外螺纹；外套管与内套管之间的间隙处设有热电偶；套管为304不锈钢材质；密封材料为有水炮泥及铁沟捣打料。

——将低压氧气接头通过金属软管与氧枪连接并安装压力表，压缩空气接头与压缩空气管道连接并安装压力表，向内套管内通入低压氧气，使氧气与空气混合着火后快速燃烧，向外套管与内套管之间的间隙处通入压缩空气冷却套管；热电偶与温度表连接，可以直接显示套管内的温度，方便准确判断氧气是否着火以及渣铁是否有自动烧穿的可能。

——运行8-10小时，直至炉缸内的冷铁渣全部熔化并从出铁口自动排除。一般8-10小时冷铁渣能够全部熔化，如运行不到8-10小时已经不再有熔融的铁水从出铁口排除，说明冷铁渣已经全部熔化，可停止烧氧。

进一步，套管的埋长为3米，利于出铁及埋管。

进一步，外套管为直径Ф38mm无缝不锈钢管，长4000mm，内套管为直径Ф25mm无缝不锈钢管，长3700mm，一般套管长度比比铁口深度长1000mm左右。

进一步，烧氧完毕冷铁渣全部熔化后，通过炉前开口机套住开口机钎尾将套管从预埋孔内扒出，***及扒出均可使用开口机，拔出后装置仍可留待后续快速升温使用，进一步降低成本。

进一步，烧氧完毕冷铁渣全部熔化后，用钢丝绳套住预埋炮泥，使预埋炮泥与套管一起扒出。拔出后将预埋炮泥破除后装置可留待后续快速升温使用。

进一步，开通压缩空气和低压氧气时，逐渐由小到大慢慢开，前期压力低后期压力高。

炉缸快速升温装置在处理高炉异常炉况(比如新开炉，焖炉后开炉，炉凉、炉缸冻结等)时，通过从铁口向高炉内预埋快速升温装置，并在与铁口通道之间用有水炮泥与铁沟捣打料进行填充密封，然后使快速升温装置通入压缩空气和低压氧气，氧气与空气混合着火后快速升温；压缩空气可以对套管进行冷却，防止温度过高损坏套管。

具体实施方式一，当新开炉即炉缸内没有残铁时，先用Ф60mm钻头洗干净铁口通道，然后氧气烧红焦炭后，打1格有水炮泥或无水炮泥，退炮后直接埋枪，埋好后铁口再加炮泥并压实，然后开压缩空气和氧气，要逐渐由小到大慢慢开，前期压力低后期压力高，半小时后气体压力为：氧气0.25MPa、压缩空气0.4MPa，不能漏气。埋枪时，用圆锥体木头塞紧氧枪前端。此种开炉方式可以到液面涨过铁口才拔枪。

具体实施方式二，封炉后开炉或炉缸冻结时，先用Ф60mm钻头洗干净铁口通道，然后氧气烧红焦炭后，打1格有水炮泥或无水炮泥，退炮后直接埋枪，埋好后铁口再加炮泥并压实，然后开压缩空气和氧气，要逐渐由小到大慢慢开，前期压力低后期压力高，半小时后气体压力为：氧气0.3MPa、压缩空气0.4MPa，不能漏气，埋枪时，用圆锥体木头塞紧氧枪前端。

具体实施方式三，拔出快速升温装置后再次埋快速升温装置的方法：适用处理炉缸冻结的情况

A出完成铁后，如果铁口通道大，渣铁流动性好，堵上口后(打泥量不能加深铁口，约0.5～1格)，5分钟退炮后立即埋枪。

B出完铁后，如果铁口通道小，渣铁流动性差，堵口退炮后，清理好铁口周围渣铁，用钻头钻开铁口，立即堵口，(打0.5～1格泥)，5分钟退炮立即埋枪。

本装置及方法确保了连续供氧和降低了氧气管的消耗；避免了更换氧气焊管时的热量损失，同时快速升温装置与铁口通道密封较好，无黄烟冒出，解决了环保问题。采用与外界大气隔绝的情况下升温，氧气燃烧产生的热量完全被用于炉缸加热，无热量损失及环境污染。这也是采用快速升温装置后炉缸内的冷渣铁得以快速熔化的根本之处。

正常情况下压缩空气压力在0.4～0.5MPa和氧气压力在0.25～0.4MPa的情况下，预埋8～10小时，即可熔化炉缸的冷渣铁并使之从铁口自动排出来，反复使用，直至渣铁流动性正常，铁口正常出铁，达到了炉况安全快速恢复的目的。该技术在高炉炼铁行业属于首创，具有深远的影响意义和实际降本增效、减少环境污染及提高安全生产的现实意义。

综上所述，本发明提供的一种促使高炉炉缸快速升温的方法及装置，能够确保连续供氧并降低氧气管的消耗，实现快速升温且环保。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。