[整理版]高炉冷却壁破坏启事浅析.doc

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1、高炉冷却壁损坏原因浅析发布时间：2010-11-05来源：东北特钢浏览人数：457摘要根据宁波钢铁有限公司1号高炉第4段冷却壁过早损坏的惜况结介国内相关企业的类似惜况,分析了该部位冷-却蟹过早损坏的原囚•捉出了预防措施和改进建议。关键词扁炉冷却垠漏水浇铸煤气流宁波钢铁有限公司1号高炉设计炉容为2500m3,30个风口,冷却结构为全冷却壁.共15段，风口带沟第4段冷却壁,共30块，冷却壁本体材质为球墨铸铁。1号高炉于2007年4月30日点火投产，2007年6月21日停炉，2007年7月15II-1次开炉。二

2、次开炉后生产良好，平均利用系数近2.31/(m3-d),最高达2.691/(m3-d).冶炼强度为1.271/(m3-d)o2008年1月16日发现第4段冷却壁90号水冷管损坏。1丿J24日高炉计划休风后，用内窥镜检杳发现第4段冷却壁90廿水冷管上部第一个弯下侧面有…•条长15-20cm的纵向裂縫,随后采取冷却壁穿符修复技术处理。在发现第根水冷倉损坏后，又陆玻发现第4段冷却壁67、26、119^32号水冷管损坏，截止2008年們月底，第4段冷却壁已经损坏64根水冷管,于2008年12JJ19I」空料线停炉

3、更换风口帶冷却勲通过调杳国内同类型高炉、同类型冷却蟹使川情况來看，武钢、安钢、济钢窩炉均出现过同样情况，时间履短的为济钢3号高炉开炉后不到2个月第4段冷却壁水冷管就发生损坏现象。根据初期判断及停炉后检査情况來看,认为第4段冷却壁过早损坏主要原因有儿点。1设计原因导致冷却壁存在先天缺陷1.1冷却壁制诳时对冷却璧水冷伶造成损伤宁钢1号高炉第4段冷却壁高2・66m,宽4.402m（上端1.283m）,最厚处0.4m,本体理论重近71（6585〜6690kg〉。在冷却壁上端,水管弯制时需要有•个相当于锐角的弯制•

4、而且目前国内冷却壁制造能力基本无法完成这种冷弯成型。浇铸时由于外面有砂模不易散热.口冷却桀浇铸后不宜强制降温，铁水的大量热虽很难敬发°在很大程度上这些热虽只能通过水冷管吸收.而这极易对水冷管的金相组织构成破坏，使其抗应力能力大大下降。1.2冷却壁因平面面枳过大而承受应力过大宁钢1号高炉第4段冷却壁设计外形尺寸过大,平面面积过大。1号髙炉设30个风口,风口带冷却壁也为30块。随着高炉冶炼技术的不断进步，窩炉利川系数、冶炼强度不浙提离，冷却壁所承受热负荷也冇所捉為，其承受各种热应力也相对增加。冷却壁面枳过大,

5、导致其承受应力过大，半应力集中在某-•部位时,就客易造成壁休开裂.甚至拉伤水管。停炉后检杳的结果也验证了这一点。1.3高炉外熨设计不合理和耐材选熨不当宁钢1号高炉风口带炉壳上端有一个向炉内倾斜15M4*的倾角，这与高炉内壁、煤气流流动方向址汗盾的。加上该段冷却壁上端过厚，使得风口上部砖衬相对减薄,而该部位又选用了小块组合砖，使得该部位砖衬过早脱落。冷却壁上端暴露在炉内直接5寫淋离速煤气流、渣铁熔独物接蝕，从而造成冷却壁上端彼过早仪蚀、损坏。停炉后检杳发现，风口中套以上砖衬全部脱落,冷却壁匕端侵辿严重，这一

6、惜况完全验证了询期推断。1.4冷却壁木体材质选用不当宁钢1号高炉第4段冷却壁木体材质选用球墨铸恢•球躍铸铁虽然在伸长率等方面比其他铸铁冇一定的优越性•但仍存在・些缺陷，体现在以下儿点：（1）球墨铸铁的铸件表面伸长率为20%,而中心只有6%~8%・在高炉生产条件下容易便冷却壁产生裂纹。（2）球墨铸铁屮布满0.025-0.15mm的球状石墨被舗化后形成孔洞,容易产'I.裂纹并加速扩展.（3）球妙钝铁的线膨胀系数在6004C以下比较平缓，60CTC以上时急剧增九这就使得冷却壁的冷、热面伸£；怜不同，从而产生较大

7、应力•促使冷却樂开裂。（4〉球墨铸恢（內抗热確次数（抗热疲劳性能〉较宠.冇试验表明，在6mm试样厚度、通过20C水冷却条件卜「，半试样加热到70CTC・反复48次以后，试样木休即开始产生裂纹。高炉生产要求炉缸部位耐材稳定、长寿.从球墨铸铁的特性可以看HI，山于球墨钝铁有较好的延伸件能，在高炉生产条件下,冷却壁木体受热彭胀肩.就対炉内砖衬产生一个推力.从闻破坏砖村：円温度降低时.乂与砖衬之间形成气隙，促使砖衬过早脱落:而球雄铸铁表面与中心伸长率的差异，以及水管处与麦面的温差适成冷却壁热面产生裂纹,也使得冷却

8、壁过早损坏。2浇注工艺不合理导致水冷管在浇传时受伤冷却垦浇铸时，虽然水冷管外部啖涂了0.2-0.3mm厚的防渗碳涂料，并要求浇铸时采取管道内部充氮气保护防氧化等描屜，但在该段冷却壁体枳人.浇铸时铁水热容彊大的情况下，仍难以保证在浇铸时不损伤水冷管。而II•现在i般冷却礒生产厂家均采用在管道内來喷涂防氧化材料或密封防氧化卅施，这就更加影响了水冷管的敬热。在丫钢1号高炉第4段冷却壁浇铸时.就发工连续8根冷却壁水冷符熔穿的现象.2号