济钢1750m3高炉炉役后期炉缸侵蚀分析及对策.pdf

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1、第36卷第4期山东冶金Vo1．36No．42014年8月ShandongMetallurgyAugust2014爿1I‘爿I《生产技术51t，，济钢1750IT13高炉炉役后期炉缸侵蚀分析及对策张雷忠，张国营，楚强，王聪，王洪瑞(山钢股份济南分公司炼铁厂，山东济南250101)摘要：炉役后期的护炉生产实践以及炉缸侵蚀模型表明，济钢2"1750m高炉炉缸侧壁呈现为较大蘑菇型侵蚀。分析认为炉缸侵蚀的主要原因是铁水环流的影响以及炉缸局部热流强度过高；另外，9O。的铁口夹角布置以及长期频繁使用洗炉剂也加剧了炉缸的侵蚀。通过改进灌浆操作，开发局部强化冷却技术，提高了炉缸的冷却效果。同时优化操

2、作制度，有效减缓了砖衬的侵蚀，保证了炉役后期炉缸工作本质安全。关键词：高炉；炉役后期；炉缸侵蚀；护炉中图分类号：TF573~．1文献标识码：B文章编号：1004—4620(2014)04—0007—03风口方位轴截面温度场和侵蚀情况见图1、图2。1高炉概况济钢2"1750In高炉于2005年4月1日点火投产，设置24个风口，两个铁口。铁口夹角因场地限制设置为9O。。炉缸炉底采用进口炭块+陶瓷砌体复合炉衬结合水冷炭砖薄炉底结构。炉缸炉底共砌筑13层炭砖，其中炉底满铺6层，炉缸环侧7层，炉底最下部平砌2层600mm高的高导热石墨炭砖，图1高炉5—8号风口方位轴截面温度场炉底中心(在石墨

3、炭砖上)立砌1层800mill高的微孔炭砖，再上砌两层400mm高的陶瓷杯。炉缸四周侧壁外侧3～13层为微孔炭砖，炉缸侧壁内侧713层为陶瓷杯砌体。生产期间分别于2006年11月和2008年3月进行了两次项修，对风口区砖衬进行了局部更换。整体更换了8段冷却壁，将4段冷却壁换为铁铜复合式。从2008年开始，高炉炉缸侧壁温度先后出现异常升高的现象。2008年5月，高炉炉缸炉底交接处8．095inG1点(5～6号风口方位)、E1点(1号铁口方位)、D1点(21号风口方位)、C1点(2rlll。l’2号铁口方位)温度分别上升至980、950、800、700℃，图2高炉5—8号风口方位轴截面

4、内衬侵蚀情况达到历史最高水平，炉缸处于不安全生产状态。通模型图表明，炉缸内衬轴截面侵蚀形貌炉底为过采取综合技术及管理措施，2012年以来基本控制浅锅底型侵蚀，炉底内衬剩余厚度2040mm，侵蚀住了炉缸温度快速升高的趋势，炉缸各点温度均从线位于第2层陶瓷砖中；第2段冷却壁中部最小剩最高点回落，炉缸侧壁温度最高点基本维持在余厚度为710mm。基本判断：炉底内衬剩余厚度500oC以下，证明了目前的综合护炉措施是有效的。大，安全；炉缸侧壁第2f&冷却壁中部为较大蘑菇型2侵蚀模型计算侵蚀，是相对危险区域，炭砖最小剩余厚度为710mm。这个厚度已经接近行业内规定的安全厚度由于高炉炉缸侧壁温度异

5、常偏高，为了精准地(600mm)，侵蚀情况非常严重。综合起来，炉缸属计算出高温点部位实际残留厚度，为制定护炉措施中期偏后状态。提供指导，2012年4月依历史最高温度计算炉缸侧壁(5～8号风口方位)的侵蚀情况。经计算，5～8号3炉缸侵蚀原因分析收稿日期：2014—03～103．1铁水环流的影响作者简介：张雷忠，男，1973年生，1994年毕业于武汉冶金科技大学高炉炉缸内铁水流动实验和数学模型研究表钢铁冶金专业。现为济钢炼铁厂2高炉车间副主任，工程师，从事明炉底层铁水主要以紊流方式流动，流速较低，而炼铁工艺操作管理工作。72014年8月山东冶金第36卷沿炉墙侧壁和炉心焦炭周边流动的铁水

6、主要以层流密度约为17MJ／(m·h)，这充分说明热流密度在流方式流动，流速很快。铁水的密度和环流强度在炉缸周向分布严重不均匀。目前国内高炉冷却壁铁口出铁时显著增大，因此铁口区域铁水高速机械水流速度一般控制在1．5—2．5m／s，济钢2"1750m环流冲刷是造成该区域温度较高和异常侵蚀的主高炉炉缸铸铁冷却壁单管流量在25m’／h左右，水管要原因⋯。另外对于炉缸死铁层较浅和铁口夹角较水流速度为1．91m／s。尽管流速符合基本设计要小的高炉，当死料柱透气性和透液性显著下降时，求，但是因为周向所有水管的水流量和流速是相同滴落带下落的铁水难以穿过中心焦柱而大量流向的，并没有考虑周向热流密度

7、分布不均匀的问题，炉缸周边，必然加重炉缸侧壁热流负荷，侧壁炭砖冷却强度是相同的。冷却系统周向均匀布置与炉受到渣铁强烈冲刷而发生侵蚀。济钢2"175013"1高缸局部热流强度过高的现实不相适应，需要采取技炉自2008年以来，因大量使用低品质料冶炼，渣比术措施来弥补。升高，渣铁流动性差，造成高炉实际风速和鼓风动3．4长期频繁使用洗炉剂能大幅降低，炉缸很难维持一个比较活跃的状态，1750m高炉为济钢第1代大型高炉，由于对第直接导致炉缸铁水环流加剧，使炉缸侵蚀加重。1代大型高