关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨1

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1、关于當炉炉缸结构与长寿方面的探讨济南钢铁集团炼铁厂2013年9月内容提要f二亠■■—、刖B:二、影响炉缸寿命的主要因素谟三、延长高炉炉缸寿命的建议几个问题逖五、结语随着现代高炉逐渐大型化和生产的高效化,高炉长寿的重要性日益显现，高炉能否长寿对于钢铁企业的正常生产秩序和企业总体经济效益影响巨大，因此，已经引起业内的高度重视。广大炼铁工作者为了尽量延长高炉寿命，从设计、施工、操作和维护等方面开发并采用了许多新技术、新工艺和新材料，取得了显著的效果，使高炉寿命不断提高。如宝钢、武钢等先进企业一代炉役大于1年的纪录,特

2、别是宝钢穷高炉一代炉役寿命达到1拜，已经进入世界先进水平，成为中国炼铁界的骄傲。但不得不看到我国高炉的整体寿命还偏低，大部分高炉还处于1（年以下的水平，并且近年来有多座高炉相继发生了炉缸侧壁烧穿的事故，而且有许多高炉存在开炉不久就出现炉缸侧壁温度大幅度上升的现象，严重威胁着高炉的安全生产和一代炉役寿命，已经引起业界人士在高炉炉缸结构设计、耐火材料选择、高炉操作及维护等方面的深入反思。二、影响高炉炉缸长寿的主要因素◊结构设计高炉炉缸的结构设计，对高炉炉缸的寿命影响很大。目前大多数高炉都采用“碳砖胸瓷杯”、“碳砖礎体

3、浇注保护衬”结构，根据济钢高炉的生产实绩，这两种结构形式可以实现高炉炉刚缸的长寿；但随“薄壁”炉衬结构形式的全面推广，有不少高炉出现风口区冷却壁过早破损，导致大量漏水，影响碳砖寿命，这就需要在结构设计方面加以解决。当然合理的冷却炉缸冷却制度也是影响炉缸寿命的关键。◊耐火材质和施工由于炉缸是容纳铁水的地方，特别是大型高炉，炉缸内长期储存着几百吨甚至上千吨铁水，在铁水的高温、重压、渗透、侵蚀，加上环流和冲刷之下，炉底、炉缸耐火材料需要承受特别严竣的考验，不仅考验到耐火材料材质、性能及耐久程度，而且还考验到结构组合是否

4、恰当，施工质量是否达到要求，同时还考验传热及冷却结构是否合理，是否满足要求。近年来不少高炉发生烧穿事故与碳砖质量和施工质量差有着直接的关系。◊高炉操作维护•一旦高炉建成投产，高炉一代寿命就取决于高炉日常的操作维护。一方面保持高炉的炉缸活跃、减少炉缸环流实现长期稳定顺行以及严格控制碱金属入炉是实现高炉炉缸长寿的关键；另一方面要从高炉开炉开始就要注重对炉缸的维护，也是非常关键的因素，但在这方而恰恰没有引起足够的重视，影响了咼炉的一代寿命。•目前高炉炉缸最薄弱的环节在于铁口区域的异常侵蚀,烧穿大多都发生在铁口区域，问题

5、的关键也在于日常操作维护的不到位。三、延长高炉炉缸寿命的措施建议1.在设计方面要解决风口区冷却壁过早破损的问题保证炉缸、炉底长寿首先应该从冷却壁做起，因为再好的耐火材料没有冷却不行，再好的耐火材料也怕水浸泡，因此，彻底解决炉底、炉缸长寿问题首先要解决风口区冷却壁长寿问题。>200库以后国内新建的高炉，特别是“薄壁”高炉，有不少高炉存在炉缸风口区冷却壁过早损坏问题，济钢的1750血高炉多座高炉均存在这一问题。的危害。高炉风口图11750m3高炉风口区冷却壁损坏情况A济钢的®1750m滴炉均在投产后1.42.库内，发

6、生炉缸风口区冷却壁上部损坏问题，如图h从损坏的严重程度上来看，不难想象冷却壁漏水对炉缸炭砖带来A采取的措施增加的铜冷却壁图2加铜冷却板后的3200m3®炉风口区冷却壁情况为了从结构的改变上延长高炉炉缸寿命，从200年起济钢就炉缸结构的长寿问题进行了广泛论证，创造性地采取将该段冷却壁上部进行适当“减薄”，在“减薄”部位附加铜冷却板(见图刀的结构，首先在1750^3高炉推广应用，随后又在320歸炉应用，开创了300(«以上高炉风口区冷却壁采用该结构冷却壁的先例。为彻底杜绝风口区冷却壁漏水对炉缸炭砖的危害，对炉缸长寿，

7、对高炉长寿起到重要作用。2要关注细节问题影响炉缸耐材传热的因素，除了耐材的导热系数以外，很重要的一点是气隙的存在,而气隙主要产生于碳砖和冷却壁之间、炉底碳素捣打料以及碳砖的环裂。a”浇注料，从使用情况看效果良好。碳砖与冷却壁之间传统的设计大都采用碳素捣打料，但由于缝隙较小，施工难度较大，难以捣实，再加上碳素料的挥发收缩，空隙度较高，大大影响了炉缸的传热。建议采用低温强度高、导热性能好的自流浇注料。济钢320鳴炉在建设时就采用了美固美特的高导热自流另外济钢于200拜1明首先在2#350谪炉应用HP4XSF耐火浇注料

8、浇注找平层，并确认找平效果大大优于碳素捣打料，随后在3200^3高炉推广应用。这种新型找平层浇注料与传统碳素捣打料特点对比碳素捣打料HP4XSE耐火浇注料找平层上表面无法抹平，必须预留2〜3mi的垫层，砌筑康砖時使用比较"粘稠灰浆”进行“铺垫”具有“水泥”的特性，上表面基本上能够象“水泥”一样进行“抹平”，并且去掉“粘稠灰浆”垫层，可以大幅度降低炉底热阻施工工期每砌筑一块