1.本发明涉及高炉炼铁技术领域，尤其是涉及一种快速调节高炉冶炼强度的方法。
背景技术：
2.鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800～1350℃以后，经风口连续而稳定地进入炉缸，热风使风口前的焦炭燃烧，产生2000℃以上的炽热还原性煤气；上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂，使二者成为液态，并使铁矿石完成一系列物理化学反应，煤气流则逐渐冷却；下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程。高炉风口是炼铁高炉上的，由高炉风口吹入的高温热风和炉底焦炭氧化燃烧生成co，co在高温上升中将铁氧化物还原成铁。高炉风口通常安装于炉腹与炉底之间的炉墙上，前段有500mm伸入炉内，直接受到液态渣铁的热冲蚀和掉落热料的严重磨损，容易失效。高炉风口装置中的风口套通常包括风口大套、风口中套以及风口小套。休风与复风是高炉暂时停止生产和随后恢复生产的高炉操作方法，高炉停止生产和恢复生产的基本操作就是停止往炉内送风和恢复往炉内送风。
3.在富氧率一定的条件下，高炉的冶炼强度与利用系数存在最佳区间，冶炼强度与利用系数过高或过低均导致高炉不能稳定顺行。当前受产能及碳排放限制，高炉需频繁调整冶炼强度与利用系数，目前在富氧率调整到位后多采取更换小面积的风口小套的方式降低冶炼强度，但恢复冶炼强度时需要重新更换风口小套。按1350m3级别的高炉计算，高炉共计24个风口，冬季限产需调整其中的12个风口，一次降低与恢复冶炼强度需休风2次、每次4小时，复风阶段需加净焦30吨，损失铁水产量1500吨，直接经济损失150万元。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供一种快速调节高炉冶炼强度的方法。
5.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
6.一种快速调节高炉冶炼强度的方法，采用耐火材料制作风口内衬套，所述风口内衬套为长度方向两端敞口的空心管状；
7.当需要降低高炉冶炼强度时，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中，使得热风最终从风口内衬套中流出进入高炉的炉膛中，以减小送风通道的内径；
8.当需要恢复高炉冶炼强度时，利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，然后将破碎后得到的破碎料推入高炉的炉膛中，恢复以风口小套的内径向炉膛中送风。
9.优选的，具体包括以下依次进行的步骤：
10.1)确定冶炼强度调整后的目标工艺参数；
11.2)确定风口内衬套的嵌入数量及布置方位；
12.3)计算出所需要的送风制度，其中鼓风动能与炉型冶炼参数的关系：
13.e＝2033d+3.37
×m÷
n-9565；
14.式中：e—鼓风动能，单位为kg
·
m/s；
15.d—炉缸直径，单位为m；
16.m—每小时喷煤量，单位为t/h；
17.n—风口个数；
18.4)根据计算结果添加或破碎风口内衬套，完成高炉冶炼强度的调节。
19.优选的，采用耐火材料制作风口内衬套的方法具体为：将圆柱形内模与仓库储存备用的风口小套均以竖向姿态放置在底模板上，且以风口小套的内径空腔为浇注外模，将圆柱形内模插入放置在风口小套的内径空腔中，控制圆柱形内模的外径表面与风口小套的内径表面之间留有间隙；
20.将粉末状的耐火材料与水混合搅拌制成浇注浆料；
21.然后向圆柱形内模的外径表面与风口小套的内径表面之间的间隙中注入浇注浆料，然后将浇注浆料捣实；
22.待浇注浆料凝固硬化成型后，将圆柱形内模与风口小套进行拆模，完成后得到风口内衬套。
23.优选的，所述耐火材料为密度＜1.0t/m3、al2o3含量≥50wt％、fe2o3含量≤1.0wt％的低铁莫来石浇注料。
24.优选的，所述风口内衬套的外径等于所述风口小套的内径，所述风口内衬套的出风端口的内径为φ80mm～φ100mm。
25.优选的，当所述风口小套的出风端口的内径为φ110mm时，控制所述风口内衬套的出风端口的内径为φ90mm。
26.本技术提供了一种快速调节高炉冶炼强度的方法，采用耐火材料制作风口内衬套，所述风口内衬套为长度方向两端敞口的空心管状；当需要降低高炉冶炼强度时，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中，使得热风最终从风口内衬套中流出进入高炉的炉膛中，以减小送风通道的内径；
27.当需要恢复高炉冶炼强度时，利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，然后将破碎后得到的破碎料推入高炉的炉膛中，恢复以风口小套的内径向炉膛中送风；
28.在限产阶段，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中；限产结束时利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，恢复高炉的正常产量；
29.采用本技术后，调节高炉冶炼强度时，不用再更换风口小套，可减少采购12件风口小套，每个风口小套花费1万元，可节省成本12万元；
30.采用本技术后，减少了一次高炉休风，缩短了休风时间，减少了复风时的补热加净焦量，降低了产量损失，可节省110万元；
31.本技术降低了高炉风口小套的采购费用及缩短了高炉休风时间，一座高炉调整一次冶炼强度合计可节省122万元。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本技术提供了一种快速调节高炉冶炼强度的方法，采用耐火材料制作风口内衬套，所述风口内衬套为长度方向两端敞口的空心管状；
34.当需要降低高炉冶炼强度时，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中，使得热风最终从风口内衬套中流出进入高炉的炉膛中，以减小送风通道的内径，减小送风通道的横截面面积，减小送风流量；
35.当需要恢复高炉冶炼强度时，利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，然后将破碎后得到的破碎料推入高炉的炉膛中，恢复以风口小套的内径向炉膛中送风，恢复送风通道的内径，恢复送风通道的横截面面积，恢复送风流量。
36.在本技术的一个实施例中，具体包括以下依次进行的步骤：
37.1)确定冶炼强度调整后的目标工艺参数；
38.2)确定风口内衬套的嵌入数量及布置方位；
39.3)计算出所需要的送风制度，其中鼓风动能与炉型冶炼参数的关系：
40.e＝2033d+3.37
×m÷
n-9565；
41.式中：e—鼓风动能，单位为kg
·
m/s；
42.d—炉缸直径，单位为m；
43.m—每小时喷煤量，单位为t/h；
44.n—风口个数；
45.4)根据计算结果添加或破碎风口内衬套，完成高炉冶炼强度的调节。
46.高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。
47.在本技术的一个实施例中，采用耐火材料制作风口内衬套的方法具体为：将圆柱形内模与仓库储存备用的风口小套均以竖向姿态放置在底模板上，且以风口小套的内径空腔为浇注外模，将圆柱形内模插入放置在风口小套的内径空腔中，控制圆柱形内模的外径表面与风口小套的内径表面之间留有间隙；
48.将粉末状的耐火材料与水混合搅拌制成浇注浆料；
49.然后向圆柱形内模的外径表面与风口小套的内径表面之间的间隙中注入浇注浆料，然后将浇注浆料捣实；
50.待浇注浆料凝固硬化成型后，将圆柱形内模与风口小套进行拆模，完成后得到风口内衬套。
51.在本技术的一个实施例中，所述耐火材料为密度＜1.0t/m3、al2o3含量≥50wt％、fe2o3含量≤1.0wt％的低铁莫来石浇注料。
52.在本技术的一个实施例中，所述风口内衬套的外径等于所述风口小套的内径，所述风口内衬套的出风端口的内径为φ80mm～φ100mm。
53.在本技术的一个实施例中，当所述风口小套的出风端口的内径为φ110mm时，控制所述风口内衬套的出风端口的内径为φ90mm。
54.本技术提供了一种快速调节高炉冶炼强度的方法，采用耐火材料制作风口内衬套，所述风口内衬套为长度方向两端敞口的空心管状；当需要降低高炉冶炼强度时，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中，使得热风最终从风口内衬套中流出进
入高炉的炉膛中，以减小送风通道的内径；
55.当需要恢复高炉冶炼强度时，利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，然后将破碎后得到的破碎料推入高炉的炉膛中，恢复以风口小套的内径向炉膛中送风；
56.在限产阶段，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中；限产结束时利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，恢复高炉的正常产量；
57.采用本技术后，调节高炉冶炼强度时，不用再更换风口小套，可减少采购12件风口小套，每个风口小套花费1万元，可节省成本12万元；
58.采用本技术后，减少了一次高炉休风，缩短了休风时间，减少了复风时的补热加净焦量，降低了产量损失，可节省110万元；
59.本技术降低了高炉风口小套的采购费用及缩短了高炉休风时间，一座高炉调整一次冶炼强度合计可节省122万元。
60.本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
61.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种快速调节高炉冶炼强度的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
62.实施例1
63.实施例1提供了一种快速调节高炉冶炼强度的方法，采用耐火材料制作风口内衬套，所述风口内衬套为长度方向两端敞口的空心管状；
64.当需要降低高炉冶炼强度时，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中，使得热风最终从风口内衬套中流出进入高炉的炉膛中，以减小送风通道的内径；
65.当需要恢复高炉冶炼强度时，利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，然后将破碎后得到的破碎料推入高炉的炉膛中，恢复以风口小套的内径向炉膛中送风。
66.实施例2
67.实施例2提供了一种快速调节高炉冶炼强度的方法，采用耐火材料制作风口内衬套，所述风口内衬套为长度方向两端敞口的空心管状；
68.当需要降低高炉冶炼强度时，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中，使得热风最终从风口内衬套中流出进入高炉的炉膛中，以减小送风通道的内径；
69.当需要恢复高炉冶炼强度时，利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，然后将破碎后得到的破碎料推入高炉的炉膛中，恢复以风口小套的内径向炉膛中送风；
70.采用耐火材料制作风口内衬套的方法具体为：将圆柱形内模与仓库储存备用的风口小套均以竖向姿态放置在底模板上，且以风口小套的内径空腔为浇注外模，将圆柱形内模插入放置在风口小套的内径空腔中，控制圆柱形内模的外径表面与风口小套的内径表面之间留有间隙；
71.将粉末状的耐火材料与水混合搅拌制成浇注浆料；
72.然后向圆柱形内模的外径表面与风口小套的内径表面之间的间隙中注入浇注浆料，然后将浇注浆料捣实；
73.待浇注浆料凝固硬化成型后，将圆柱形内模与风口小套进行拆模，完成后得到风口内衬套；
74.所述耐火材料为密度＜1.0t/m3、al2o3含量≥50wt％、fe2o3含量≤1.0wt％的低铁莫来石浇注料。
75.实施例3
76.实施例3提供了一种快速调节高炉冶炼强度的方法，采用耐火材料制作风口内衬套，所述风口内衬套为长度方向两端敞口的空心管状；
77.当需要降低高炉冶炼强度时，休风后将所述风口内衬套插入内嵌在高炉上的风口小套中，使得热风最终从风口内衬套中流出进入高炉的炉膛中，以减小送风通道的内径；
78.当需要恢复高炉冶炼强度时，利用钢钎将内嵌在风口小套中的风口内衬套破碎，然后将破碎后得到的破碎料推入高炉的炉膛中，恢复以风口小套的内径向炉膛中送风；
79.采用耐火材料制作风口内衬套的方法具体为：将圆柱形内模与仓库储存备用的风口小套均以竖向姿态放置在底模板上，且以风口小套的内径空腔为浇注外模，将圆柱形内模插入放置在风口小套的内径空腔中，控制圆柱形内模的外径表面与风口小套的内径表面之间留有间隙；
80.将粉末状的耐火材料与水混合搅拌制成浇注浆料；
81.然后向圆柱形内模的外径表面与风口小套的内径表面之间的间隙中注入浇注浆料，然后将浇注浆料捣实；
82.待浇注浆料凝固硬化成型后，将圆柱形内模与风口小套进行拆模，完成后得到风口内衬套；
83.所述耐火材料为密度＜1.0t/m3、al2o3含量≥50wt％、fe2o3含量≤1.0wt％的低铁莫来石浇注料；
84.当所述风口小套的出风端口的内径为φ110mm时，控制所述风口内衬套的出风端口的内径为φ90mm。
85.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。