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炉缸冻结

高炉炼铁过程的故障

炉缸冻结（Hearth freeze）高炉炼铁过程中的一种故障。指炉缸温度大幅度降低，渣、铁失去流动性不能自渣口、铁口放出的现象。炉缸冻结给生产造成重大损失，其处理还需消耗大量的人力与物力。冻结较轻时铁口尚可流出铁水，但渣口放不出渣或出渣很少，渣、铁温度很低;冻结严重时，渣口、铁口都被凝死。炉缸冻结会导致风压升高，风量锐减，下料不匀，风口涌渣且烧坏数量增加，而风口烧坏后的漏水又进一步加剧冻结。

原因
1、炉况失常引起冻结
由于煤气流分布失常，发生管道、大崩料或恶性悬料，经炉凉最后造成炉缸冻结。发生上述炉况失常时，由于煤气利用急剧恶化，炉料在上部未经充分预热和还原就直接下到高温区进行直接还原，大量吸热，炉当原来温很快下降，如果未及时采取有力措施，就可能造成冻结。炉温不高、炉缸堆积或炉渣碱度过高时，造成冻结的危险性更大。
2、漏水引起炉缸冻结
高炉到了炉役中后期，炉腹、炉腰和炉身冷却设备陆续烧坏，由于冷却器有数百块之多，检查工作困
难，漏水后往往不能及时发现和处理。漏水较小时，虽然焦比受些损失，尚不致造成严重恶果。但当高炉长期休风时，由于炉内压力降低，漏水增大，而漏出的水又不能随煤气带走，炉子又停止产生热量，就极易造成冻结。
3、高炉无准备的长期休风造成炉缸冻结
实际生产中当原料供应系统、装料系统、炉前工作、渣铁运输及处理系统；鼓风及热风炉系统、煤气系统以及动力系统等发生严重事故时，都有可能造成高炉无准备地长期休风，从而导致炉缸冻结。
4、有计划的长期休风，封炉或长时间检修停炉形成的冻结。
实际生产中，即使是有计划的，准备得很好地长时间休风或封炉或检修停炉，如果超过一定时间（例如10d以上），残存在炉内的渣铁也将冷凝，送风时就应按炉缸冻结对待，只不过不算冻结事故而已。对这类复风操作，因为是有计划进行的，一般对其炉缸实际上的冻结容易忽视，许多高炉因此吃过苦头。
征兆
炉缸冻结是炉子大凉迸一步发展的结果。所以发生炉子大凉时即可视为炉缸冻结的前兆，这时就应该警惕。进一步恶化时则出现如下特征。
①风口由活跃变为呆滞，由较明亮变为暗红，进而出现涌渣，甚至烧穿或自动凝死。
②渣铁一次比一次凉，逐渐渣口放不出渣，铁口只出铁不见下渣，最后铁口完全凝死。
③下料不畅，易出现管道、崩料和悬料；风压逐渐升高；风量减少，当风I--I凝死时，风量表指针甚至降到“零”。
④如果是由于漏水造成冻结，则同时出现风口与二套间，或二套与大套间，或大套与炉皮法兰间往外渗水，严重时从渣口甚至铁口往外流水；炉子渗漏煤气点燃的火苗由平时的蓝色变为红色，炉顶煤气含氢升高，如遇休风则风口大量喷火。
事故预防
加强管理，严格操作纪律，搞好综合平衡，搞好精料,保持高炉均衡稳定地生产，是消除炉缸冻结的根本措施。保持高炉顺行，维持正常的炉温和碱度;搞好上下部调剂，避免管道、崩料、悬料和炉缸堆积;炉子失常后及时果断地采取措施纠正。这些是从操作上防止冻结事故的关键。
漏水是发生冻结事故的重要原因之一，应往意防止漏水。首先是应及时发现漏水。有下列迹象出现时，应及时查明情况。
1、炉温向凉原因不明。
2、炉顶煤气含H2量升高。
3、炉壳缝隙处，特别是风口区，有渗水迹象。
4、渗漏的煤气火苗由正常时的蓝色变为红色。
5、短期休风时，风口冒火大。长期休风炉顶点火时火大，炉顶温度升高，有时堵泥的风口自动鼓开。
发现漏水后要及时查清，及时处理，不应该让水长期漏人炉否则，即使不造成冻结，焦比也会升高。如一时难以查清漏水处，可把可疑区域的总水阀门暂时关小，减少漏水，接着再细查。
搞好中修停炉及长时间封炉的休风与送风操作。高炉长时间休风或封炉，不可避免地要引起不同程度的炉缸温度下降，直至形成实际上的冻结。但如果工作搞得好，不出意外，则可大大减少损失。
处理措施
炉缸冻结的处理：炉缸尚未完全冻结，犹有挽救希望时，首先大量减风以提高炉温及减少渣、铁量。停止喷吹燃料；防止风口及吹管烧穿；闭小烧坏的风口和渣口冷却水量；如高炉顺行可提高风温；集中加净焦及减轻负荷；如渣碱可加酸性物料，加锰矿。
若炉缸完全冻结，渣口、铁口已不能正常放出渣、铁时则采取如下步骤处理：
1、加足够的净焦并大量减轻负荷，同时配加适量锰矿。
2、用距铁口最近的渣口出铁，即卸下渣口小套及三套，砌上耐火材料作临时出铁口并用氧气烧通与其相邻的风口，准备堵口设施;一般先只用紧靠渣口的两个风口送风，否则渣、铁量太多而且风口易被灌死。渣口下部转热后，烧开铁口，逐渐打开风口加风，直至正常。
3、如果渣口也打不开，只有自风口出铁，即将最靠近渣口的风口及二套取下，制作临时出铁口。自一个相邻的风口送风，风量只能维持在最低水平，勤放勤堵，待熔化范围扩大后，烧开渣口实现渣口出铁，直至正常。处理炉缸冻结中要特别注意安全，并应尽量避免休风。
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