(武鋼)高爐冷卻技術(shù)與高爐長壽.ppt

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1、高爐冷卻技術(shù)與高爐長壽武鋼研究院宋木森高爐冷卻與高爐壽命密切相關(guān)，高爐冷卻設(shè)備的設(shè)計，冷卻方法，冷卻設(shè)備的結(jié)構(gòu)，冷卻水質(zhì)，水溫，水量，冷卻水的管理及高爐操作維護等很大程度決定著高爐的壽命?，F(xiàn)就武鋼的高爐冷卻技術(shù)的進步談?wù)剬@些問題的看法。1、高爐冷卻技術(shù)的改進及效果1.1高爐爐腹以上冷卻設(shè)備設(shè)計改進過程及應(yīng)用效果1）80年代以前，爐腹以上用灰鑄鐵冷卻壁，爐身上部用支梁式冷卻水箱，爐腰有冷卻板托圈。爐腰和爐身砌有800-1400mm厚的磚襯，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用效果很差，爐身上部磚襯易脫落，爐身中上部經(jīng)常發(fā)生爐殼發(fā)紅、開裂、漏煤氣，3-5年必須中修。圖1爐身下部厚壁結(jié)構(gòu)圖2號高爐

2、第二代爐身結(jié)構(gòu)2）80-90年冷卻設(shè)備的改進：冷卻壁改為帶勾頭的灰鑄鐵冷卻壁，取消支梁式水箱，爐身下部冷卻壁采用雙層水管冷卻，提高了冷卻壁的高度，達12-13段，還采用過球墨鑄鐵冷卻壁，托圈以上采用新研制的浸磷酸粘土磚、微孔鋁炭磚、炭磚，甚至采用碳化硅磚和氮化硅結(jié)合碳化硅磚。圖393年武鋼4號高爐中修內(nèi)襯砌筑圖應(yīng)用效果：爐身上部的磚襯壽命明顯延長，基本消除了磚襯過早損壞、爐殼開裂、發(fā)紅等現(xiàn)象。但爐身中下部至爐腹的壽命仍然很短，即使全部用碳化硅磚，3-5年必須中修。損壞較快的原因是冷卻強度太小，冷卻壁很容易燒壞，爐身中下部至爐腹區(qū)間是爐渣形成的區(qū)間，爐渣侵蝕嚴重。K、Na

3、、Zn等有害物高富集區(qū)，強侵蝕的區(qū)間，從而認識到該區(qū)域僅依靠耐火材料的改進不可能獲得長壽。3）90年以后，武鋼5號高爐建設(shè)冷卻設(shè)備的改進：爐腹至爐喉全部采用鑲磚冷卻壁，取消了爐腰脫圈，爐腰以上中部帶凸臺的冷卻壁結(jié)構(gòu)，最上部一段冷卻壁（16段）采用光面冷卻壁，內(nèi)部不砌磚襯的新型結(jié)構(gòu)。水管直徑加大，由原?44.5?6mm改為?70?6mm，冷卻水由工業(yè)水直排方式改為軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)，磚襯改為340mm碳化硅結(jié)合碳化硅磚的薄壁爐襯。圖44號高爐第三代爐體結(jié)構(gòu)圖應(yīng)用效果：這次改進，高爐爐腹以上的壽命大大延長，使武鋼高爐壽命中間不中修首次達到15年9個月的先進水平。從生產(chǎn)中觀

4、察，爐腰以上的高爐磚襯仍然在2-3年內(nèi)全部侵蝕光，以后的13年全靠冷卻壁維持正常生產(chǎn)。分析高爐壽命延長的原因有：a、冷卻水管直徑加大，由?44.5?6mm→?70?6mm，水量達4000-5500m3/h，后期最大5800m3/h，水速1.5-2.5m/s，保證了足夠的冷卻強度；b、軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)的正確運用，消除了水中雜物和水垢的產(chǎn)生，始終保持良好的冷卻效果；c、球墨鑄鐵冷卻壁制造質(zhì)量良好；d、高爐操作維護制度、冷卻水運行管理制度合理，管理嚴格。圖5冷卻壁破損情況4）2001年以后冷卻壁的改進從2001年1號高爐第3代大修改造，爐身冷卻壁作了較大改進：a、爐腹到爐

5、喉仍然全部采用鑲磚冷卻壁；b、冷卻壁鑲磚改為冷卻壁燕尾槽相配合的冷鑲磚，鑲磚后冷卻壁表面形成厚150mm的滿鋪磚襯，冷卻壁內(nèi)不另砌磚，爐身成為磚襯厚度僅為150mm的薄壁爐襯。這是根據(jù)5號高爐爐身磚襯侵蝕光以后，靠球墨鑄鐵冷卻壁維持13年正常生產(chǎn)的經(jīng)驗，得出的新型爐身結(jié)構(gòu)；c、爐身下部、爐腹、爐腰采用銅冷卻壁：根據(jù)5號高爐和4號高爐大修調(diào)查結(jié)果，球墨鑄鐵冷卻壁的破損速度和破損情況，在操作維護好的情況下，只能滿足10-15年的高爐壽命要求，進一步延長高爐壽命達到15-20年，球墨鑄鐵冷卻壁已不能滿足要求，因此在爐身下部、爐腰、爐腹處采用2-4段銅冷卻壁，武鋼1號、6號、7

6、號、4號、5號、8號都采用了這種結(jié)構(gòu)，設(shè)計壽命為15-20年。圖6武鋼5號高爐第二代內(nèi)型剖面圖1.2冷卻水水質(zhì)的改進1991年以前武鋼高爐30多年都是采用長江的水作為冷卻水，水中雜物多，易形成水垢，嚴重影響冷卻效果，調(diào)查發(fā)現(xiàn)水垢厚達5-6mm，水管腐蝕嚴重。還在4號高爐采用過汽化冷卻，壽命很短。1991年5號高爐建設(shè)，開始引進了盧森堡的軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)，自己通過較長時間的摸索形成了軟水閉路循環(huán)運行管理制度，較好地掌握了軟水密閉循環(huán)運行管理技術(shù)，在確保高爐長壽中發(fā)揮了重要作用。1.3爐缸爐底冷卻設(shè)備設(shè)計改進1）爐缸冷卻壁1991年以前30多年都采用灰鑄鐵平板冷卻壁，工

7、業(yè)水冷卻，水管直徑?44.5?6mm的無縫鋼管。在這段時間高爐壽命主要是爐身破損太快，3-5年一中修，爐缸問題不突出，只是在高爐后期磚襯侵蝕嚴重時，高爐大修前出現(xiàn)熱流強度過高，冷卻強度不足（>12000千卡/m2時），一般情況下爐缸冷卻沒有出現(xiàn)冷卻能力不足。2）爐底冷卻：早期60年代爐底不冷卻，69年以后3號高爐采用過風冷，70年以后4號高爐開始采用水冷卻，爐底水冷管采用?102?10mm的無縫鋼管，5根并聯(lián)成一組，60根水管并聯(lián)成12組。水量440m3/時，水壓0.43MPa，以后新建的高爐都采用水冷。3）水冷管設(shè)置在高爐密封板上面，埋