唐钢3号高炉炉底炉缸侵蚀的原因及应对措施

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1、唐钢3号高炉炉底炉缸侵蚀的原因及应对措施发表时间：[2007-10-17]　　作者：刘国民赵军郝桂之((唐山钢铁股份有限公司)　　编辑录入：优优　　点击数：2322摘要对唐钢3号高炉炉底炉缸侵蚀原因进行分析，并提出了今后生产中应采取的措施。认为唐钢3号高炉炉底炉缸侵蚀的主要原因是炉缸结构不合理和鼓风动能偏低，今后高炉生产中应加强冷却、提高鼓风动能、加钛矿护炉和控制冶炼强度。关键词高炉炉底炉缸蒜头状侵蚀鼓风动能1引言唐钢3号高炉(2560m3)于1998年投产，采用了并罐无料钟炉顶、炭砖一陶瓷杯复合炉底、霍戈文式高风温长寿热风炉、俄罗斯图拉法渣处理工艺、板壁结合炉体冷却设备

2、、软水密闭循环系统等先进技术。2004年以来，3号高炉炉缸炉底侵蚀日趋严重，已经威胁到了高炉的安全生产和技术指标的进步。本文重点对炉缸炉底侵蚀原因进行分析，并提出了今后生产中应采取的措施，以延长本代炉役寿命。2炉底、炉缸设计特点炉缸高度4．7m，死铁层深度2．2m，炉底、炉缸砌筑结构如图1所示。采用4层炭砖(2层500mm，2层600mm)、2层陶瓷杯(每层500mm)，炉底总厚度共3．2m，其中炉底炉缸环炭部分采用的是国产热压微孔炭砖，炉底中间部分采用的是国产半石墨化炭砖，陶瓷杯材质为国产刚玉莫来石。炉缸采用光面冷却壁，炉底采用水冷形式，从炉缸到炉身采用软水密闭循环冷却

3、形式，进水压力为0．65MPa，水温42～45℃。3炉底炉缸的侵蚀状况唐钢3号高炉开炉以来炉底炭砖温度和冷却壁温度的变化趋势见图2～图6。从图中可以看出，唐钢3号高炉开炉后随着时间的延长和冶炼强度的提高，炉缸炉底逐渐被侵蚀。2004年温度上升幅度最大，2004年12月27日18号风口下方，第2段冷却壁温度达到224℃，短时达到280℃，1—3段冷却壁水温差最高1．6℃，热流强度达到17000×4．18kJ/(m2·h)，17号风口下方2段冷却壁部位炉皮温度高达180℃，比其他部位高120℃。2005年7月19日14号风口下方2段冷却壁温度达到199℃、热流强度达到1200

4、0×4．18kJ／(m2·h)，说明2段冷却壁部位形成“蒜头状”侵蚀，其中18号和14号风口下方局部侵蚀最严重。通过两次堵风口作业(18号风口堵1个月，14号风口堵15天)，加上钛矿护炉，主要技术指标有所改善，见表1。2005年控制[Ti]0．15％，炉缸部位炉皮喷水，14号、17号风口部位l～3段冷却壁改工业开路水冷却(水量是原来的3倍，进水温度比原来低10℃)，炉缸炉底炭砖温度大部分下降，但第3层环炭(标高6．50m)温度(见图4)及炉底中心第1层炭砖上、下温度仍在上升(见图3)，说明炉缸炉底侵蚀严重。3号高炉采用国产陶瓷杯，从图2分析，第1层炭砖与第2层炭砖温差在3

5、00～350℃(2002年以后第2层炭砖中心电偶坏)。随着温度的升高，温差增大，2002年第2层炭砖温度达到500℃，如果第3、4层炭砖温差有700℃，则第4层炭砖上沿温度在1150℃以上，说明陶瓷杯在2002年已经被侵蚀掉。2004年，第l层炭砖中心电偶温度达到．500℃，表明第4层炭砖被侵蚀掉，第3层炭砖侵蚀严重，局部已经侵蚀掉。炉缸环炭深浅电偶相差120mm，统计表明，温度在400～500℃、500～600℃、600～700℃，温差分别为45、60、70℃，由此可知标高6．5～8．0m之间环炭冷面距800℃化学侵蚀线距离为200—600mm，所剩环炭厚度说明炉缸衬蒜

6、头状侵蚀严重。4炉缸“蒜头状”侵蚀的原因分析大家对侵蚀的原因有以下观点：①炉缸冻结炸铁口导致炭砖破损；②处理炉墙粘结、炉缸堆积使用萤石量过多，造成内衬侵蚀严重；③风口漏水后受铁钢平衡的影响未能及时换风口，水进入炉缸后造成炭砖氧化；④风口短、鼓风动能低，造成铁水环流严重；⑤炉缸结构不合理；⑥K、Na、Zn等有害元素含量过高，造成化学侵蚀严重。笔者对这几种观点进行如下分析：(1)3号高炉投产后不久发生了炉缸冻结事故，处理事故时曾在铁口用过爆破的方法，可能破坏了铁口区内衬，但炉缸侵蚀严重的部位在14～18号风口，距铁口较远，而铁口下方侵蚀不严重，说明炸铁口不是蒜头状侵蚀的主要原

7、因。(2)受原燃料质量波动以及板壁结合冷却形式等的影响，3号高炉发生过几次炉墙粘结和炉缸堆积，使用过大量萤石洗炉，累计用量达1000多吨，对内衬有侵蚀作用。但渣面位置最低时也在第3段冷却壁以上，用萤石洗炉可能对第3段冷却壁内衬造成侵蚀，而侵蚀严重的部位在第2段，即使出净渣铁，熔渣也不可能降低到第2段冷却壁，因此萤石洗炉不是炉缸衬蒜头状侵蚀的主要原因。(3)3号高炉投产以来，因风口漏水而更换的风口共89个，更换次数见表2。从表2可以看出，14～18号风口仅17号风口更换次数多，17号风口主要是在2005年更换次数多(5次)，而1