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1、第24卷第1期炼铁Vol.24,No.12005年2月IRONMAKINGFebruary2005宝钢1号高炉炉缸的安全及长寿管理李晓清(宝山钢铁股份有限公司)摘要对宝钢1号高炉炉缸侵蚀现状和侵蚀机理进行了分析,提出了减缓炉缸侵蚀的措施:如调整操作制度,稳定炉况,强化冷却,加钛矿护炉等。关键词高炉炉缸寿命炉芯温度侧壁温度1引言(2)高炉南、北出铁场各有两个铁口,而铁口之宝钢1号高炉(第二代)于1997年5月25日投间夹角仅有40°,这两个区域的内衬受铁水侵蚀比3产,内容积为4063m,设计一代炉龄为15年。炉较严重,因此每个铁口在铁口中心线以下有规律地体
2、(炉腹、炉腰、炉身中下部)采用纯铜冷却板,炉底布置14个温度检测点,以重点检测铁口部位侵蚀状采用纯水冷却,炉缸采用洒水冷却。2000年以来,1况。号高炉炉缸出现侵蚀过快的现象,如果这种状况持(3)改进了第一代炉龄的炉底、炉缸温度检测续下去,不仅会降低生产率,影响操作指标,而且存点的布置,不论是炉底还是炉缸的检测,其布置原在“炉缸烧穿”的潜在危险,将难以实现15年的设则:在同一检测位置上设有前后2个温度测量点,从计炉龄。而把复杂的传热计算简化为稳定态传导传热问题。21号高炉炉缸结构根据傅立叶定律:宝钢1号高炉是在第一代基础上原地大修建成q=-λ×5t/5n
3、的,保留了原炉壳主体设备。炉底与炉缸结构采用已知炉底、炉缸材料的导热系数(λ)与温度测典型“陶瓷杯”结构。水冷炉底板上用炭素捣打料点间距离n,利用温度实测数据可以计算出热流强找平,层厚85mm。找平层上平铺4层普通炭砖度值(q),进而计算出铁水凝固点(1150℃)与温(BC-5),炭砖上砌2层莫来石砖(MS-4R)作为陶度测定点间的距离,推测出炉底、炉缸的残余厚度。瓷垫,陶瓷垫厚度约占整个炉底厚度的30%;炉缸31号高炉炉缸侵蚀的现状环形炭砖从炉底第4层炭砖周边开始到铁口砌砖上从2000年5月始,1号高炉炉缸温度持续上缘的关键范围内采用微孔炭砖(BC-7
4、S),其余仍为升,先是炉底温度创记录地攀升至770℃,随后是普通炭砖,环形炭砖的内侧为大型预制块(MONO2炉缸侧壁温度上升,最高达292℃。由侵蚀模型推CORAL);铁口区域砌体结构是在炭砖壁上采用大算可知,炉缸陶瓷杯侵蚀严重,其中炉缸侧壁90°和块超微孔炭砖(BC-8SR)紧贴炉皮研磨砌筑,陶瓷270°方向陶瓷杯已完全被侵蚀,并且进一步侵蚀到壁上采用相同材质即大型预制块砌筑,取消了铁口炭砖,截止到2003年6月份,砖衬厚度仅剩0.99m冷却板。和0.66m,如图1、图2所示。炉底、炉缸温度检测系统对于及时准确地预测4炉缸侵蚀机理分析炉底、炉缸侵蚀状况
5、非常重要。宝钢1号高炉炉底、宝钢1号高炉的炉缸侧壁砖衬厚度比第一代要炉缸温度检测系统如下:厚,但实践证明较厚的内衬并不能保证较长的寿命,(1)炉底、炉缸温度检测点数由第一代的72点因为较厚的内衬热面温度将成比例升高,对各种侵增加到第二代的116点,其中炉底安装了44个检测蚀更加敏感,初期的侵蚀也进行得更快。在同样的点,炉缸侧壁安装了72个检测点。在2000年炉缸低热负荷水平下,对于高导热性内衬来说,由于能在侧壁又新增加了64个检测点,因此目前炉底和炉缸热面形成凝固层并使温度保持较低状态,这是高导温度检测点数共180个。热性内衬具有高凝固能力的直接结果。在
6、宝钢3座·32·©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net高炉中3号高炉的炉缸由于采用高导热的炉缸砖炉上部透气性和炉况的顺行稳定,对高炉下部和死衬,其炉缸温度始终是3座高炉中最低的,炉缸的预料柱的透液性及炉缸工作也有很大影响。由于高煤期寿命也最乐观。比操作条件下焦炭在炉内所处的环境更加恶劣,因此国内外喷煤200kg/t以上的高炉都对焦炭质量指标提出了较高的要求。焦炭除在高炉块状带因负荷加重和下料过程中机械磨损作用
7、使块度有所变小外,其劣化主要发生在高炉中下部。增大喷煤量后,焦炭在风口前的消耗量减少,在炉内滞留的时间延长,因而在软熔带及其以下区域,溶损率提高,气孔增多变大,孔壁变薄,引起结构破坏和强度下降,粉化加剧。高炉下部焦炭的劣化程度对整个高炉的透图1宝钢1号高炉炉缸侧壁陶瓷杯残厚推移图气性有直接影响,因此在高煤比操作条件下,要求焦炭有更高的抗溶损反应能力,即较高的CSR和相对较低的CRI,焦炭的质量对炉缸侧壁温度的影响如图3和图4所示。炉缸侧壁温度随焦炭CRI的增大呈指数上升,随焦炭的CSR的提高而呈指数下降。图2宝钢1号高炉炉缸侧壁陶瓷杯残厚推移图4.1锌侵
8、蚀锌是与含铁原料共存的元素,在天然矿中锌的图3CRI与炉缸侧壁温度关系含量是微量
