高炉封炉及开炉操作案例分析doc.docx
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高炉封炉及开炉操作案例分析doc
YJ0304-高炉封炉及开炉操作案例分析
案例简要说明:
依据国家职业标准和冶金技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。
该案例是高炉封炉及开炉操作案例，体现了高炉炼铁工等工种的岗位职责和技能要求、高炉封炉及开炉操作要点，包含着封炉和开炉过程中高炉操作制度的相关知识，与本专业高炉炼铁等课程高炉特殊操作单元的教学目标相对应。
案例名称
高炉封炉及开炉操作案例分析
适用说明
本案例适合中职、高职等院校冶金技术专业，在炼铁的综合性课程教学中使用，更适合在高炉炼铁工等工种的职工培训中使用。
案例背景
某炼铁厂1350m3高炉，进入11月份，受环保检查制约，从5日开始多次休风停产检修。
5日休风325分钟，6日休风433分钟，7日6:
40分按计划开始停产封炉至11日下午17:
36分开炉，高炉进行了6414min（4.5天）的封炉，由于封炉前对封炉及开炉操作包括安全工作做了合理细致的安排，高炉封、开炉工作较为顺利。
案例所涉及的知识点
高炉封炉操作、高炉开炉操作；
高炉炼铁工艺。
案例所涉及的技能点
高炉封炉操作要点的制定；
高炉开炉操作要点的制定。
案例工作任务的分解
封炉料的安排、封炉操作、开炉操作。
教学目标
（1）了解封炉前的准备工作；
（2）掌握开炉配料计算；
（3）掌握封炉与开炉操作要点；
（4）全面复习所学知识，并将知识转化为能力。
案例建议的教学时间
4学时
案例的操作演示
现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。
案例点评
本案例可实现现场案例与所学理论知识的有机结合，将书本知识转化为现实工作能力，培养了学生的分析问题、解决问题的能力。
学生通过本案例学习，具有进行封炉操作和开炉操作的能力。
1.背景介绍
某炼铁厂1350m3高炉，入炉矿石综合品位57.99％；利用系数2.504t/（m3·d），年产炼钢生铁120万吨；燃料比530kg/t（其中焦比350kg/t、煤比150kg/t）；热风温度1200℃；炉顶压力0.2MPa；一代高炉设计寿命12～15年。
进入11月份，受环保检查制约，该高炉从5日开始多次休风停产检修。
5日休风325分钟，6日休风433分钟，7日6:
40分按计划开始停产封炉至11日下午17:
36分开炉，高炉进行了6414min（4.5天）的封炉，由于封炉前对封炉及开炉操作包括安全工作做了合理细致的安排，高炉封、开炉工作较为顺利。
2.主要内容
2.1.封炉料的安排
（1）封炉全炉干焦比1.27。
封炉料总碱度0.95，封炉料炉喉下至风口，体积1170m3。
封炉料如下：
1）正常料：
矿批30t，焦比0.65t/t，锰矿：
5%，R2=1.05【Si】=1.3%，
空焦：
净焦10.97t+白云石2t
2）料序：
次序
项目
体积（m3）
1
净焦，10.97t/批，11批
192
2
空焦，10.97t焦炭+2t白云石，5批
94
3
（2正常料+1空焦）*2负荷1.81
164.4
（3正常料+1空焦）*2负荷2.04
227.8
4
正常料*15负荷2.79
475.5
合计
1154
（2）按预计上完封炉料，料线1.3米。
（3）封炉前控制[si]在0.65%，[s]在0.032%左右。
2.2.封炉后的操作
（1）休风后后用水渣进行了炉顶料面密封，厚度约400mm。
（2）炉前卸下风口小套，用河沙及炮泥密封，定时刷浆，每小时一次。
（3）随封炉时间延长，按封炉方案控制炉体冷却强度。
（4）休风48小时后，关闭两个炉顶放散，减少了炉顶抽力。
2.3.开炉操作
（1）开炉送风风口的选择
开炉使用西铁口出铁，使用该铁口上方6个风口送风（8#、9#、10#、11#、12#、13#）。
（2）开炉铁口及出铁沟的处理
1）送风前将贮铁式铁沟下部用干焦粉填充，表面用免烘烤料捣打结实，避免初期渣铁量少，导致铁沟冻结。
2）送风后11日21:
35分第一次打开西铁口喷吹，加热铁口区域炉缸和铁口与上方风口之间的通道。
3）后续开铁口，按照30分钟打开铁口原则进行组织。
（3）主控室及炉前出铁操作
1）送风后炉况透气性正常，逐步加风至700min后引煤气，引煤气后风量按单风口风量130m3/min，炉况适应后逐步加至140m3/min，14日夜班不受风量，出现管道、偏料现象，风量退至130m3/min（后期恢复按单风口风量120-130m3/min），并调整矩阵为单环，抑制管道，炉况转入正常恢复过程中。
2）随渣铁物理热提高逐步增开风口，按照以下原则：
a、渣铁物理热好；b、风口工作均匀，无挂渣及升降；c、风口已开4-6小时左右，对相邻未开的风口有时间加热。
3）在11月12日11:
30分打开4#风口，11:
35分打开17#风口后，至此，已经开风口14个。
发现17#风口漏水，在准备休风过程中，又发现4#风口漏水。
16:
00休风处理，17:
45复风以后，又发现5#风口漏水。
在21:
10再次休风更换5#风口，22:
23分复风。
4）漏水部位均位于风口下部，分析漏水原因有：
a、11月12日准备向罐内放铁时，因处理撇渣器时间长，炉内渣铁液面上升。
b、封炉前，连续两天较长时间休风，炉缸工作状态受影响。
C、负荷较轻，炉温高，至Z22#铁，铁水粘度大，风口前产生渣铁在风口前集聚，未及时下达炉缸，导致化漏两个风口小套。
5）再次休风处理后，开7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#、14#风口，首先采取降炉温的措施同时调整碱度与炉温适宜炉温降到位后，渣铁碱度及流动性适应，逐步缓开风口，并从漏水差的一侧开风口。
炉况转入顺利恢复期。
2.4.恢复期
（1）13日15:
10开15#风口，18:
10开6#风口。
（2）14日11:
40开16#风口，15：
00开始恢复使用东铁口出铁，16:
30开5#风口，22:
40开17#风口。
（3）15日分别开18#、4#、19#、20#、3#风口，小夜班21:
00发现风口漏水，进行检查、处理，23:
30确认7#中套漏水，改工业水控制，受其影响延迟了炉况恢复时间，直到16日早4:
16开1#风口，8:
40恢复风量2700m3/min，下午13:
00开2#风口，上午10:
42分恢复喷煤，下午13:
40恢复富氧。
至此恢复全风，全开风口操作。
2.5.优点和不足
（1）优点
1）、恢复过程后期，增加负荷及碱度调整较好，炉温碱度到位后，炉况顺行，开风口未再出现反复。
2）、经过不断连续处理东铁口，东铁口于11月14日15：
00烧通流出渣铁，加快了炉况的恢复，并利于东铁口上方的风口顺利打开。
3）、恢复中期由于煤气流不稳产生波动时，及时将布料矩阵调为单环布料，稳定了气流，在风量及矿批恢复到25t以上时，逐步恢复多环布料。
单环矩阵C298O298---多环矩阵C312927242222O312927343
4）对封炉料的计算较为合理，封炉料按计划下达规定位置，为送风后顺利加风创造条件。
5）开炉初期矿批与风量、料速相适应，保持炉温与R2相对应，由于在封炉前一个班开始配加锰矿及在封炉料中加入蛇纹石，封炉料下达时，渣铁流动性较好，既有利于处理炉缸，又减少了炉前劳动强度。
6）在炉况恢复过程中，及时讨论分析，每班交接时开分析会，形成统一意见，为炉况的顺利恢复创造条件。
（2）缺点
1）未充分利用两个铁口的优势处理炉况，若复风初期同时打开两个铁口喷吹，打开两个铁口上方的风口送风，有利于加快炉缸处理的进程，同时能在一定程度上避免风口漏水和炉况反复。
2）由于对封炉时间的不确定和估计不足，封炉料负荷，焦比1.27t/t过轻，恢复初期风温使用仅有600度左右，造成成本升高，后续的负荷调整充分考虑炉内冶炼状况及开风口进度，焦比调制550—560kg/t，风温达到800度以上，既提高了风口前理论燃烧温度又利于提高鼓风动能，利于活跃炉缸。
5—6天的封炉焦比0.9—1t/t能满足封炉5天左右的要求。
3）炉前出铁方面，人员力量不足，出铁晚点，是造成风口漏水一方面原因。
4）封炉期间炉顶设备同步检修，由于检修质量问题，炉顶气密箱与中心喉管法兰盘漏煤气严重，造成高炉送风后二次休风，对炉况恢复不利。
5）恢复初期，负荷轻，控制不力，炉温偏高与碱度不对应，渣铁流动性降低，不利于融化炉内冷凝残渣铁，也是坏风口的一个方面，中后期的炉温及碱度调整比较到位，有利于炉况的恢复，为加快恢复炉况恢复创造了条件，工长对风口及炉温的对应判断能力有待加强，特别是处理炉况时较为重要。
3.分析路径
该案例是生产事故案例，本生产案例体现了高炉封炉操作、开炉操作知识点和岗位技能，与冶金技术专业炼铁课程高炉特殊操作单元的教学目标相对应。
根据国家职业标准关于高炉炼铁工工种要求，对应教学目标，从此生产案例归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。
采用现场调研、问题讨论、案例分析、课堂练习、大作业等手段，引导学生通过自学、讲授、讨论等方式学习高炉高炉封炉、开炉操作等知识，掌握高炉开炉配料、封炉和开炉操作的能力技能，达到教学目标要求。
4.教学目标
（1）了解封炉前的准备工作；
（2）掌握开炉配料计算；
（3）掌握封炉与开炉操作要点；
（4）全面复习所学知识，并将知识转化为能力。
5.教学方式方法
现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。
具体教学过程设计如下：
5.1.课前计划
（1）学生掌握知识：
高炉炼铁生产的基本原理、工艺、设备，高炉开炉及封炉操作；
（2）学生分组，指定组长；
（3）与现场联系，进行现场教学准备，包括安全教育、劳保用品、行走路线，现场兼职教师，现场教室等；
（4）安全教育，教师带领学生下厂调研，记录1350m3高炉工艺参数，收集炼铁生产相关资料；
（5）学生根据所学知识和实习、调研中获得的资料，总结开炉及封炉的操作要点；
（6）与技术人员交流，请技术人员准备讲授开炉及封炉操作中出现的事故；
（7）教室设置成学习岛，准备投影，为每组准备2张0开白纸，大号记号笔1支、作业纸每人2张。
5.2.课中计划
（1）学生按小组就座学习岛周围，选举记录人、发言人；
（2）采用头脑风暴法，每人总结一条操作要点，按顺时针顺序轮流发言，记录人将操作要点在0开白纸上按封炉前准备工作、封炉操作、开炉前准备工作、开炉操作分工序记录。
要求每人发言，可以轮空，直到所有人员无法补充为止，时间15～20分钟；
（3）整理完成后，小组发言人上台展示0开白纸上的记录，并向全体师生汇报交流封炉及开炉操作要点；发言学生汇报完成后，同组学生可以补充。
汇报完成，本组自评，其它组进行点评打分，现场技术人员参与对学生汇报的操作要点评价，指出优点和不足，每组时间8～10分钟；
（4）技术人员讲授实际生产该类封炉及开炉事故案例，时间20分钟；
（5）教师讲授封炉及开炉生产操作要点，时间45分钟。
5.3.课后计划
布置作业，见6.3。
6.思考题及考评
6.1.课前思考题
布置课前思考题，保证学生下厂调研知道找什么材料、看什么操作、思考为什么如此操作。
（1）开炉前准备工作有哪些？
（2）开炉焦比及开炉造渣制度如何选择？
（3）开炉配料计算步骤？
（4）开炉送风应注意哪些问题？
（5）如何进行开炉操作？
（6）封炉前准备工作有哪些？
（7）封炉料如何确定？
（8）如何进行封炉操作？
6.2.课堂练习
课堂提问或者集体回答，目的：
及时复习、巩固知识，检查教学效果。
练习题
1.开炉时为了降低炉渣中Al2O3含量，炉缸中常装入干渣，扩大渣量，此举（）。
A．合理B．不合理C．尚待研究
答案：
B
2.开炉点火后要不断用钎子同开塞堵铁口喷吹的焦炭，其目的是（）。
A.防止炉内压力升高B.利于炉况顺行C.喷吹好铁口、加热炉缸
答案：
C
3.开炉条件相同的情况下，用枕木填充炉缸的高炉和用焦炭填充炉缸的高炉，哪个开炉焦比更高一些（）。
A．枕木填充B．焦炭填充C．差不多
答案：
A
4.封炉后的开炉，随焦炭负荷的增加应提高送风温度，当风温高于（）℃，全部风口工作后，可考虑喷吹煤粉。
A．800B．850C．900D．950
答案：
B
5.长期休风（封炉）开炉送风后，保持铁口孔道与炉缸上部贯通，达到加热铁口区域的目的。
（）
A.×B.√
答案：
B
6.高炉中修开炉时应均匀开风口。
（）
A.√B.×C.不确定
答案：
B
7.高炉开炉热量消耗一般比正常高（）倍。
A.5B.2.5C.2.9
答案：
C
8.长期休风（封炉），炉前操作的重点是更换漏水风口及风口用炮泥堵严。
（）
A.√B.×C.不确定
答案：
B
9.中修或封炉复风后炉前操作的关键是确保在送风一定时间后能够及时打开铁口。
（）
A.√B.×C.不确定
答案：
A
10.（多选题）封炉是有计划的工作，为了便于以后顺利恢复生产，封炉、复风要做好以下（）的工作。
A．对封炉前的炉内冶炼要求严格，封炉前要采取改善渣铁流动性的措施。
B．对密封要求严格C．复风操作的重点是加热炉缸
D．复风时风口开的不宜过多
答案：
ABCD
6.3.课后作业
课后作业，复习巩固知识、提升能力。
（1）每人记录高炉冶炼操作数据（例如高炉利用系数、高炉产量、入炉矿石综合品位、焦比、煤比、热风温度、炉顶压力等）。
（2）每人结合自己调研结果，选择高炉的某一岗位生产操作结合原理编写详细的操作要点。
（3）（附加题）高炉封炉及开炉操作事故案例。
6.4.评价
学生考核评价实施表
评价方式
评价内容
评价结果
得分
过程性
评价
（100%）
学生出勤（10%）
迟到一次及以下
8~10
迟到三次
5~7
缺勤
0
课堂参与
（50%）
小组评价
（20%）
小组合作融洽，讨论能达到预定的目标
16~20
小组合作比较融洽，讨论基本达到预定的目标
10~15
小组合作相对融洽或不融洽，讨论未达到预定的目标
1~9
展示评价
（20%）
展示内容全面，条理清楚、语言流畅
4~20
现场教学
评价
（10%）
遵守现场规章制度，有良好的安全意识。
0~10
完成作业（30%）
思路清晰，格式规范，内容正确
自我评价（10%）
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