075 昆钢五号高炉冷却系统设计

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1、昆钢五号高炉冷却系统设计、维护与操作龙卫宁胡兴康(武钢集闭昆钢股份有限公司炼铁厂)摘要昆钢五高炉于2006年11月16目中修后投产，投产仅一星期就发现冷却壁破损，本文将着重分析五高炉自中修开炉以来针对冷却系统存在的问题。通过对冷却系统的改进、维护和调整，并根据高炉本体情况积极调整送风制度，纠正了高炉操作炉型，使高炉生产稳定顺行。同时也指出了五高炉冷却系统设计、制造方面存在的缺陷。关键词高炉炉型冷却系统维护l前言昆钢五高炉于2006年10月14日停炉中修，2006年11月16日投产，一星期后发现冷却壁破损，加大冷却强度后，高炉炉墙局部结厚，造成高炉煤气

2、分布不均，高炉合理操作炉型不能维护，不利于高炉顺行。经过对五高炉冷却系统存在的问题进行分析，指出了其冷却系统在设计、制造及施工等方面存在的问题，采取了相应的对策和措施恢复高炉炉型，并根据高炉本体情况积极调整送风制度，高炉操作炉型更趋于合理，使高炉稳定顺行，高炉生产指标得到了大幅度提高。同时也针对五高炉冷却系统设计制造方面存在的缺陷，提出了今后大修或中修时的改进建议。2冷却系统组成五高炉主要冷却设备有：风口16个，设大、中、小三套，渣口1个，设l、2、3、4四套。风口小套、渣口小套采用高压水冷却，冷却壁、风口大中套及渣口1～3套采用中压水冷却。l～3层

3、为光面冷却壁，使用在渣口、铁口和风口带部位。4、5层为镶砖双面冷却壁，使用在高炉炉腹部位。6～10层为带凸台镶砖冷却壁，6层为炉腰，7～10层为炉身，其中6、7、8三层分A、B、C三组水，A为壁体，B和C为凸台，而9、10两层分A、B两组水，A为壁体，B为凸台。11层为光面倒扣式冷却壁，使用部位为炉身。各部位的串联方式见下表l。五高炉炉体各段冷却壁及风渣口进、出水温差控制范围见表2和表3。3五高炉冷却系统存在的问题及分析五高炉中修后于2006年11月17日投产，一星期后就发现6层冷却壁凸台开始破损，虽然及时采取了加大冷却水流量的措施，将中压水流量从2

4、000m3／h增加到3400m3／h，但冷却壁破损仍在加剧，开炉仅一个月的时间6层冷却壁凸台就破损了9块，每周都有2～3块凸台损坏，而大量的冷却水漏入炉内，导致炉况无法顺行，高炉生产指标较差，经过多次召集相关单位和生产厂家的技术人员进行分析，大家一致认为，高炉刚开炉不久，软融带位置较高，处于炉腰和炉身下部，而软融带是气、液、固三相交汇点，物理化学侵蚀频繁，热流强度六对冷却器要求较高，但是所使用的冷却壁材质差，并且制造时没有消除残余应力，导致开炉不久就开始损坏，对高炉炉况造成了极大的影响，为此被迫于2007年1月8日将6层的凸台全部关断。高炉炉况才得以

5、好转。从开炉至今不到两年的时间，五高炉冷却壁一共损坏和关断95块，其主要位置集中在炉身下部、炉腰和炉腹高温区域(见表4)。为保证五高炉一代炉役的安全生产和总结积累经验，有必要对五高炉冷却系统存在的问题进行分析，从而制定措施。3．1冷却系统设计方面的缺陷(1)炉腰、炉身下部的凸台设计不合理，在开炉不久就开始损坏，不仅使用寿命短，而且损坏后向高炉内一漏水将在很长一段时间内影响高炉操作，限制高炉生产水平的提高。从二、三、四高炉的生产实践上看也是如此，建议在今后的设计中进行改进或是取消。(2)从表四的统计中可发现炉腹至炉身下部冷却壁破损是影响五高炉长寿的主要

6、因素，主要原因是这一区域是高炉软融带的活动区间，受到高温煤气流的冲刷、熔融渣铁的侵蚀以及固体炉料的机械磨损，条件最为恶劣，对冷却器的要求也相应较高。在今后的设计中应提高这一区域冷却壁材质的档次，建议使用铜质材料。(3)冷却水管出水管直径较大，内径Ф40～50mm，冷却水流量大，而减小流量又容易产生气塞现象，不利于冷却壁冷却，所以造成五高炉冷却水流量大，水温差低。(4)冷却壁材质较差，从破损冷却壁残余壁体中观察，壁体内气孔较多，致密度较差，而且在铸造过程中冷却壁铸造残余应力没有得到消除，造成冷却壁内水管发生破损，使用寿命较短，特别是凸台部分的冷却水管，

7、开炉仅一个月6段冷却壁凸台就全部被迫关断。3．2施工过程中存在的问题高炉中修过程中，对4～7段炉壳和冷却壁进行了更换，但由于上下炉壳有所变形，冷却壁安装不到位，冷却壁间填料不均匀，加之冷却壁与炉壳之间灌浆不饱满，造成炉壳串气，高温煤气串过冷却壁与炉壳直接接触，导致冷却壁和炉壳温度偏高，特别是在5～7段的18～25号冷却壁之间炉壳串气严重，经常出现炉壳发红现象利哥部冷却壁水温大于45度的情况，开炉不久就被迫进行炉外喷水冷却。开炉后一星期6层8号凸台BC组漏水，为保护冷却壁的使用寿命，提高了冷却强度，把中压水流量从2000m3／h加到3400m3／h，水

8、温差降到1～2度，炉墙出现结厚。并且炉身、炉腹冷却壁温度南边低，北边高，冷却壁损坏集中于北边，高炉没能形成理