宝钢高炉炉型特点及其对操作的影响.doc

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1、宝钢高炉炉型特点及其对操作的影响   林成城1，项钟庸2(1．宝山钢铁股份有限公司，上海；2．中冶赛迪工程技术股份有限公司，上海)   摘要：合理的操作炉型与生产条件和冶炼制度相对应，并且按照高炉冶炼原理与煤气流运动分布规律相匹配。介绍了宝钢高炉的发展过程和各高炉的炉型特点，结合宝钢4座高炉炉型特征及煤气流分布特点，研究高炉操作炉型的演变规律，分析炉型结构差异对高炉煤气流分布的影响；探讨适合宝钢生产条件和操作制度的炉型结构，进一步优化炉型设计，摸索不同炉型高炉煤气流调剂控制技术，提升高炉煤气流控制技术和应对技术，实现高炉稳定顺行。   关键词：高炉；炉型；煤气流   中图分类号：TF572 

2、 文献标志码：B  文章编号：1008—0716(2009)02—0049—050  前言   高炉炉型分为设计炉型和操作炉型。高炉投产后，按照高炉内衬侵蚀变化的规律，由设计炉型逐渐转化为操作炉型。设计基本炉型是为形成合理操作炉型创造条件，操作炉型对高炉煤气流合理分布有较大影响，高炉煤气流分布与炉缸横断面上风口位置、软熔带分布、炉料分布及炉料下降过程中的行为等因素密切相关，因此，高炉炉型需要根据高炉生产条件和工艺特点，与煤气流在炉内运动规律相匹配[1]。   从宝钢分公司高炉生产实践看，在生产条件基本相同的情况下，高炉煤气流调剂控制存在一定差异，不同炉役期，每座高炉煤气流分布特点和稳定程度也

3、存在较大差异，这主要与高炉设计结构以及不同炉役期炉型变化有关。合理稳定的操作炉型是高炉煤气流分布稳定的基础，不同炉型结构的高炉显现不同的高炉煤气流分布和稳定性特点。以现役的4座高炉为例，在生产条件基本相同情况下，4号高炉的透气性优于其他高炉，2号高炉(第二代)较其他高炉炉墙不易脱落，炉腰容易“结厚”。可见，高炉炉型差异会给高炉操作带来较大影响，不合理炉型结构不仅会给操作带来困难，而且会影响高炉长寿。现代高炉炉型基本结构在20世纪初就已经确定，但是合理操作炉型与生产条件和操作制度密切相关，没有统一确定模式，没有建立以理论分析为基础的定量指导标准。实际高炉炉型设计主要依据以往和现存高炉的炉型和操

4、作参数，通过统计分析，凭操作经验确定[2]。宝钢分公司高炉经过20多年生产经验积累，对高炉炉型认识不断深入，本论文结合炉型及高炉煤气流分布特点，分析炉型演变规律，研究高炉炉型结构差异对高炉煤气流分布影响，从而探讨适合生产条件和操作制度的稳定合理操作炉型的结构设计，摸索高炉不同炉型，高炉煤气流调剂控制技术，提升高炉煤气流控制技术和应对技术，实现高炉稳定顺行。1 宝钢分公司高炉炉型特征   宝钢分公司炼铁厂自1985年9月1号高炉投产已经历了23年发展，高炉发展历程如图1所示。4座4000m3级高炉，分别在不同时期设计新建。由于对高炉炉型认识不断发展和进步，在总结实践经验基础上，不断完善和优化高

5、炉设计，同时也在探索更合理的高炉操作炉型，因此，4座高炉均有其特点，主要参数见表1。4!{KWL`A l、2号高炉第一代炉型基本相同，炉体为全冷却板结构，1号高炉第一代炉身上部没有冷却装置；l号高炉第二代是原样大修，仅与2号高炉第一代一样在炉身上部增设了冷却壁；2号高炉第二代进行了扩容，为板壁结合高炉；4号高炉亦为板壁结合高炉，在炉身中下部冷却板之间还增设了冷却壁；3号高炉为全冷却壁高炉。虽然实际生产条件基本相同，但由于4座高炉的设计、结构以及形成操作炉型的差异，实际操作炉型也各不相同，各座高炉表现出不同操作特点。2  高炉操作炉型演变规律   一代炉役期，高炉炉型伴随高炉内衬不断发生变

6、化，主要经历开炉磨合期、操作稳定期、炉役后期三个阶段。高炉生产初期和后期的操作方针和操作制度都要随操作内型的改变而变化。   合理高炉炉型就是尽量缩短演变期，尽量延长煤气流稳定分布期。由于高炉是个黑箱，最佳操作时期的操作炉型无法直接测量，合理操作炉型与生产条件和操作制度相对应，因此合理操作炉型没有统一固定模式。高炉设计炉型向操作炉型演变就是高炉按照煤气运动规律，煤气流分布自适应的过程，多余的炉衬在生产过程中，将逐渐被侵蚀；不合理的炉型结构将在生产过程中被破坏，这种自然力十分巨大。炉型向符合高炉生产条件和冶炼制度的方向转化，高炉有自我完善、自我合理化的能力。   合理高炉炉型需要预测操作炉型变

7、化的状态和过程，满足高炉煤气流合理分布的要求；不合理炉型结构影响煤气流稳定分布和高炉稳定操作，甚至高炉的长寿。   宝钢分公司高炉内衬一般为0．9～1．3m，近年有减薄到0．7～1．0m的趋势，已经大修完成的1号高炉第三代将采用薄壁结构。一般来说，高炉内衬侵蚀过程如图2所示。高炉投产1年左右，炉型内衬由原始设计内型线侵蚀成图2(a)的形状，首先集中在炉腰和炉腹的局部区域，以后逐年向上扩大侵蚀范围；除了产生特殊