171 长钢350m3高炉炭砖炉底侵蚀调查

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1、长钢350m3高炉炭砖炉底侵蚀调查李强(长治钢铁集团有限公司炼铁厂)摘要长钢炼铁厂相继对两座350m3炭砖炉底高炉进行停炉大修，安全、快速的放净残铁，并对停炉后的高炉炉底侵蚀状况进行调查，验证放残铁计算的准确性。关键词炭砖放残铁炉底侵蚀l前言长钢炼铁厂现有高炉设计均为炭砖炉底，并采用较深的死铁层，本次大修的3号高炉和6号高炉均是第一代炉役，是长钢第一次对炭砖炉底的高炉进行大修。3号高炉概况：有效容积350m3，炉缸直径5100mm，死铁层深度1100mm。。于2000年8月1日投产，2008年9月28日停炉大修，服役8年零59天，单位炉容产铁量达到9410T／m3。6号高炉概

2、况：有效容积350m3，炉缸直径5100mm，死铁层深度1100mm。于2001年12月13日投产，2009年12月25日停炉大修，服役7年零13天，单位炉容产铁量达到8273T／m3。2两座高炉停炉前的侵蚀预分析停炉前两座高炉运行平稳，炉缸热流强度均在3000Kcal／m2h，除铁口两侧的热流强度偏高在8000Kcal／m2h左右，炉底一层冷却壁热流强度均小于2000Kcal／m2h。停炉前根据高炉运行状况和热流强度情况结合炉皮温度的突变区域，确定侵蚀深度【1】，3高炉侵蚀900mm，6高炉侵蚀700mm，以次来确定残铁口位置。根据高炉炉缸工作情况和侵蚀情况，预计三高炉残铁

3、量140—150吨，6高炉130—140吨，3高炉实际放残铁160吨，6高炉实际放残铁130吨。扒炉后调查3高炉炉内残铁剩余有3吨左右，6高炉残铁剩余有5吨左右。3高炉侵蚀状况调查三高炉炉底结构为五层400mm×400mm×400mm碳砖，炭砖上面立砌一层345mm的刚玉砖，运行8年多，从挖炉底情况来看，炉底的侵蚀情况如下：(1)炉底侵蚀为明显的蒜头状，炉底的刚玉砖全部侵蚀，第五层碳砖也全部侵蚀，第四层碳砖侵蚀200mm，憩侵蚀厚度94．5mm。(2)从挖炉观察来看，炉底沉积有一层环形的厚约150mm的石墨碳层。(3)炉底1—3层碳砖没有侵蚀，第四层碳砖侵蚀200mm，侵蚀处

4、离冷板距离1200mm，炉底第五层侵蚀最严重，侵蚀最薄弱的地方在标高5400mm，离冷板距离650mm。(4)炉缸死铁层第6、7、8层环形碳砖，侵蚀离冷板距离还有600mm。(5)炉缸9、10、ll层环形碳砖几乎没有侵蚀，能看到完整的碳砖。(6)第12层剩400mm，第13层剩360mm，第14层剩200mm。(7)铁口区域刚玉砖能看到刚玉砖的l号剩300mm，2号剩500mm，14号剩600mm。(8)渣口部位由于有渣口冷却的作用且长期不放上渣，在9—11号风口之间渣口以下有长4米，厚300mm的结厚。六高炉炉底结构为四层400mmx400mmx400mm碳砖，炭砖上面立砌

5、两层345mm的刚玉砖，运行7年，从挖炉底情况来看，炉底的侵蚀情况如下：(1)炉底侵蚀为不规则的锅底状，炉底的刚玉砖全部侵蚀，第四层碳砖中间半径1米范围内侵蚀40—50mm，总侵蚀厚度740mm。(2)从挖炉观察来看，炉底沉积有一层环形的厚约160mm的石墨碳层。(3)炉底1--3层碳砖没有侵蚀，第四层碳砖侵蚀50mm，侵蚀处在炉底中心。(4)炉缸死铁层环形碳砖，侵蚀离冷板距离还有700—1000mm。(5)炉缸环形碳砖外环没有侵蚀，能看到完整的碳砖，内环只侵蚀掉l／3。4高炉炉底侵蚀情况分析三高炉炉底、炉缸炭砖材质：第一、二层为半石墨炭—碳化硅焙烧炭砖：第三、四、五层中心为

6、半石墨化低气孔率白焙炭砖，第三、四、五层外环和炉缸环炭砖为高导热半石墨化低气孔率焙烧炭砖。陶瓷杯材质为黄刚玉砖。六高炉炉底、炉缸炭砖材质：炉底第一层炭砖和炉底第二、三、四层外环炭砖以及炉缸炭砖外环砖为半石墨炭—碳化硅焙烧炭砖；炉底第二、三、四层中心炭砖为半石墨化低气孔率自焙炭砖，炉缸炭砖内环砖为半石墨化低气孔率自焙炭砖。陶瓷杯材质为黄刚玉砖。两座高炉耐材材质接近，单位炉容产铁量三高炉比六高炉高1140吨／m3，从侵蚀情况来看，三高炉比六高炉侵蚀略严重。由于三高炉炉役后期强化程度高，炉缸活跃，铁水环流对炉底的冲刷作用明显，炉底侵蚀呈典型的蒜头状，炉缸炉底热流强度比六高炉平均高5

7、00Kcal／m2，炉底炉缸侧壁侵蚀也明显。六高炉后期炉缸工作欠佳，热流强度偏低，炉况顺行程度和冶强均较低，且六高炉工作时问少一年零两个月，炉底侵蚀为平底锅状。从两座高炉停炉放残铁情况分析，六高炉炉皮温度拐点不明显，温度变化趋势平缓，最后开残铁口位置比计算位置抬高150mm才放出残铁。三高炉炉皮温度有明显拐点，按计算标高水平开残铁口(因高度影响只能水平开，否则放不净)j残铁基本放净。从理论计算残铁量六高炉比三高炉只少10吨左右，实际少30吨。两座高炉炉底炉缸各部位使用的炭砖材质略有不同，对炉底、炉缸的侵