關(guān)于高爐爐缸結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)壽方面的探討1

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1、關(guān)于當(dāng)爐爐缸結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)壽方面的探討濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)煉鐵廠2013年9月內(nèi)容提要f二亠■■—、刖B:二、影響爐缸壽命的主要因素謨?nèi)⒀娱L(zhǎng)高爐爐缸壽命的建議幾個(gè)問題逖五、結(jié)語隨著現(xiàn)代高爐逐漸大型化和生產(chǎn)的高效化,高爐長(zhǎng)壽的重要性日益顯現(xiàn)，高爐能否長(zhǎng)壽對(duì)于鋼鐵企業(yè)的正常生產(chǎn)秩序和企業(yè)總體經(jīng)濟(jì)效益影響巨大，因此，已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)的高度重視。廣大煉鐵工作者為了盡量延長(zhǎng)高爐壽命，從設(shè)計(jì)、施工、操作和維護(hù)等方面開發(fā)并采用了許多新技術(shù)、新工藝和新材料，取得了顯著的效果，使高爐壽命不斷提高。如寶鋼、武鋼等先進(jìn)企業(yè)一代爐役大于1年的紀(jì)錄,特

2、別是寶鋼窮高爐一代爐役壽命達(dá)到1拜，已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)水平，成為中國(guó)煉鐵界的驕傲。但不得不看到我國(guó)高爐的整體壽命還偏低，大部分高爐還處于1（年以下的水平，并且近年來有多座高爐相繼發(fā)生了爐缸側(cè)壁燒穿的事故，而且有許多高爐存在開爐不久就出現(xiàn)爐缸側(cè)壁溫度大幅度上升的現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅著高爐的安全生產(chǎn)和一代爐役壽命，已經(jīng)引起業(yè)界人士在高爐爐缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、耐火材料選擇、高爐操作及維護(hù)等方面的深入反思。二、影響高爐爐缸長(zhǎng)壽的主要因素?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高爐爐缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)高爐爐缸的壽命影響很大。目前大多數(shù)高爐都采用“碳磚胸瓷杯”、“碳磚礎(chǔ)體

3、澆注保護(hù)襯”結(jié)構(gòu)，根據(jù)濟(jì)鋼高爐的生產(chǎn)實(shí)績(jī)，這兩種結(jié)構(gòu)形式可以實(shí)現(xiàn)高爐爐剛缸的長(zhǎng)壽；但隨“薄壁”爐襯結(jié)構(gòu)形式的全面推廣，有不少高爐出現(xiàn)風(fēng)口區(qū)冷卻壁過早破損，導(dǎo)致大量漏水，影響碳磚壽命，這就需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面加以解決。當(dāng)然合理的冷卻爐缸冷卻制度也是影響爐缸壽命的關(guān)鍵。?耐火材質(zhì)和施工由于爐缸是容納鐵水的地方，特別是大型高爐，爐缸內(nèi)長(zhǎng)期儲(chǔ)存著幾百噸甚至上千噸鐵水，在鐵水的高溫、重壓、滲透、侵蝕，加上環(huán)流和沖刷之下，爐底、爐缸耐火材料需要承受特別嚴(yán)竣的考驗(yàn)，不僅考驗(yàn)到耐火材料材質(zhì)、性能及耐久程度，而且還考驗(yàn)到結(jié)構(gòu)組合是否

4、恰當(dāng)，施工質(zhì)量是否達(dá)到要求，同時(shí)還考驗(yàn)傳熱及冷卻結(jié)構(gòu)是否合理，是否滿足要求。近年來不少高爐發(fā)生燒穿事故與碳磚質(zhì)量和施工質(zhì)量差有著直接的關(guān)系。?高爐操作維護(hù)?一旦高爐建成投產(chǎn)，高爐一代壽命就取決于高爐日常的操作維護(hù)。一方面保持高爐的爐缸活躍、減少爐缸環(huán)流實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定順行以及嚴(yán)格控制堿金屬入爐是實(shí)現(xiàn)高爐爐缸長(zhǎng)壽的關(guān)鍵；另一方面要從高爐開爐開始就要注重對(duì)爐缸的維護(hù)，也是非常關(guān)鍵的因素，但在這方而恰恰沒有引起足夠的重視，影響了咼爐的一代壽命。?目前高爐爐缸最薄弱的環(huán)節(jié)在于鐵口區(qū)域的異常侵蝕,燒穿大多都發(fā)生在鐵口區(qū)域，問題

5、的關(guān)鍵也在于日常操作維護(hù)的不到位。三、延長(zhǎng)高爐爐缸壽命的措施建議1.在設(shè)計(jì)方面要解決風(fēng)口區(qū)冷卻壁過早破損的問題保證爐缸、爐底長(zhǎng)壽首先應(yīng)該從冷卻壁做起，因?yàn)樵俸玫哪突鸩牧蠜]有冷卻不行，再好的耐火材料也怕水浸泡，因此，徹底解決爐底、爐缸長(zhǎng)壽問題首先要解決風(fēng)口區(qū)冷卻壁長(zhǎng)壽問題。>200庫(kù)以后國(guó)內(nèi)新建的高爐，特別是“薄壁”高爐，有不少高爐存在爐缸風(fēng)口區(qū)冷卻壁過早損壞問題，濟(jì)鋼的1750血高爐多座高爐均存在這一問題。的危害。高爐風(fēng)口圖11750m3高爐風(fēng)口區(qū)冷卻壁損壞情況A濟(jì)鋼的?1750m滴爐均在投產(chǎn)后1.42.庫(kù)內(nèi)，發(fā)

6、生爐缸風(fēng)口區(qū)冷卻壁上部損壞問題，如圖h從損壞的嚴(yán)重程度上來看，不難想象冷卻壁漏水對(duì)爐缸炭磚帶來A采取的措施增加的銅冷卻壁圖2加銅冷卻板后的3200m3?爐風(fēng)口區(qū)冷卻壁情況為了從結(jié)構(gòu)的改變上延長(zhǎng)高爐爐缸壽命，從200年起濟(jì)鋼就爐缸結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)壽問題進(jìn)行了廣泛論證，創(chuàng)造性地采取將該段冷卻壁上部進(jìn)行適當(dāng)“減薄”，在“減薄”部位附加銅冷卻板(見圖刀的結(jié)構(gòu)，首先在1750^3高爐推廣應(yīng)用，隨后又在320歸爐應(yīng)用，開創(chuàng)了300(?以上高爐風(fēng)口區(qū)冷卻壁采用該結(jié)構(gòu)冷卻壁的先例。為徹底杜絕風(fēng)口區(qū)冷卻壁漏水對(duì)爐缸炭磚的危害，對(duì)爐缸長(zhǎng)壽，

7、對(duì)高爐長(zhǎng)壽起到重要作用。2要關(guān)注細(xì)節(jié)問題影響爐缸耐材傳熱的因素，除了耐材的導(dǎo)熱系數(shù)以外，很重要的一點(diǎn)是氣隙的存在,而氣隙主要產(chǎn)生于碳磚和冷卻壁之間、爐底碳素?fù)v打料以及碳磚的環(huán)裂。a”澆注料，從使用情況看效果良好。碳磚與冷卻壁之間傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)大都采用碳素?fù)v打料，但由于縫隙較小，施工難度較大，難以搗實(shí)，再加上碳素料的揮發(fā)收縮，空隙度較高，大大影響了爐缸的傳熱。建議采用低溫強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好的自流澆注料。濟(jì)鋼320鳴爐在建設(shè)時(shí)就采用了美固美特的高導(dǎo)熱自流另外濟(jì)鋼于200拜1明首先在2#350謫爐應(yīng)用HP4XSF耐火澆注料

8、澆注找平層，并確認(rèn)找平效果大大優(yōu)于碳素?fù)v打料，隨后在3200^3高爐推廣應(yīng)用。這種新型找平層澆注料與傳統(tǒng)碳素?fù)v打料特點(diǎn)對(duì)比碳素?fù)v打料HP4XSE耐火澆注料找平層上表面無法抹平，必須預(yù)留2?3mi的墊層，砌筑康磚時(shí)使用比較"粘稠灰漿”進(jìn)行“鋪墊”具有“水泥”的特性，上表面基本上能夠象“水泥”一樣進(jìn)行“抹平”，并且去掉“粘稠灰漿”墊層，可以大幅度降低爐底熱阻施工工期每砌筑一塊