高炉长寿技术浅析

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1、高炉长寿技术浅析臧红瑞，黄秀花，柳祎（邯郸钢铁集团有限责任公司，河北邯郸056015）摘　要：长寿是现代高炉追求的目标，通过分析影响高炉长寿的因素，阐述了我国现代长寿高炉的设计思想以及高炉长寿装备的现状和发展趋势。关键词：高炉；长寿技术；装备；设计思想；发展趋势中图分类号：TF57　　文献标识码：A　　文章编号：1004-4620（2007）02-0019-03TechnologyaboutLongCampaignofBlastFurnaceZANGHong-rui,HUANGXiu-hua,LIUYi（HandanIronandSteelGroupCo.,Ltd.,

2、Handan056015,China）Abstract：Longcampaignoftheblastfurnaceinmoderntimesistheobjectthattheworkerofpuddingalwaysaspires.Fromsomefactorsareanalyzedeffectingit,theauthorintroducesequipment、designedandtrendofdevelopmentforlonglifeoftheblastfurnace.Keywords：blastfurnace;longcampaigntechnology;

3、equipment;designthought;developmenttendency1引言　　高炉长寿是现代高炉追求的目标，高炉长寿就意味着经济效益的提高。近几年，随着我国钢铁工业的发展，我国高炉的数量迅速增加，高炉容积向大型化发展，高炉的设计水平、高炉寿命都有了较大提高。国外先进高炉长寿水平较高，一代炉役（无中修）寿命可达15年以上，部分高炉达20年以上。日本川崎公司千叶6号高炉（4500m3）和水岛2号、4号高炉都取得了20年以上的长寿实绩[1]。最近，经过大修的部分高炉已将长寿目标定为30年。相比而言，我国高炉装备的长寿水平则较低，一般一代炉役无中修寿命低于1

4、0年，仅少数高炉可实现10～15年的长寿目标，其长寿总体水平与国外先进水平相差甚大。2影响高炉长寿的主要因素2.1高炉长寿的影响因素　　高炉能否长寿主要取决于以下因素的综合效果：一是高炉大修设计或新建时采用的长寿技术，如合理的炉型、优良的设备制造质量、高效的冷却系统、优质的耐火材料。二是良好的施工水平。三是稳定的高炉操作工艺管理和优质的原燃料条件。四是有效的炉体维护技术。这四者缺一不可，但第一项是高炉能否实现长寿的基础和根本，是高炉长寿的“先天因素”。如果这种“先天因素”不好，要想通过改善高炉操作和炉体维护技术等措施来获得长寿，将变得十分困难，而且还要以投入巨大的维护

5、资金和损失产量为代价。因此，提高高炉的设计和建设水平，是实现高炉长寿的根本所在。2.2影响高炉一代寿命的关键部位　　大量事实表明，影响现代高炉一代炉役寿命的薄弱环节主要集中在两个区域：一是炉腹、炉腰至炉身中下部；二是炉缸区域（铁口、渣口又是炉缸的薄弱之处）。2.3高炉关键部位的破损机理2.3.1炉腹、炉腰及炉身中下部炉腹的破损包括：（1）温度波动造成的热震破坏；（2）高温热应力对炉衬的破坏；（3）熔渣和铁水的侵蚀；（4）上升煤气流及下降炉料的冲刷磨损；（5）碱金属及CO气体的化学侵蚀。2.3.2炉底炉缸炉底、炉缸是高炉内衬破损严重的主要区域之一。一代炉役的寿命也主要取

6、决于高炉炉底、炉缸内衬的破损程度。对于炉底、炉缸内衬的破损大致可概括为：（1）铁水对碳砖的渗透侵蚀。铁水渗透到碳砖的气孔中，生成FexC一类的脆性物质，造成碳砖热面脆化，物理性能下降。（2）铁水环流的机械冲刷。出铁时，铁水环流冲刷碳砖热面造成碳砖的磨蚀，加之铁水环流的冲刷，两种破损作用是形成炉缸“象脚状”异常侵蚀的主要原因。（3）热应力对碳砖的侵蚀。（4）CO2、H2O等对碳砖的氧化。（5）熔渣对碳砖的冲刷和化学侵蚀。3现代长寿高炉的设计思想　　从国内外近年大修或新建的高炉所采用的长寿装备技术来看，现代高炉的长寿设计思想有以下方面[2]：（1）注重高炉整体寿命的优化设

7、计，精心施工，确保高炉各部位同步长寿。（2）强调高效冷却设备和优质耐材炉衬的有效匹配，从炉底至炉喉全部采用冷却器，无冷却盲区，并针对高炉不同部位的破损特点，选用不同材质的冷却设备和耐火材料。（3）增加死铁层深度（达炉缸直径的20%左右），以减少炉缸内铁水环流对炉缸侧壁的冲刷侵蚀。（4）在追求高炉长寿（炉役寿命15年以上和单位炉容产铁量1.0万～1.5万t/m3）的同时，也追求高利用系数（有效容积利用系数最高达2.5t/（m3.d））、高喷煤比（喷煤量达200kg/t以上）等。（5）采用有效的技术监测、炉体维护技术。（6）注重高炉稳定顺行的工艺操作管理