煤气、空气双预热在首钢长钢8#高炉应用

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1、长钢八号高炉护炉实践朱志军(长治钢铁集团有限公司)摘要长钢8号高炉由于所用耐火材料质量差，从开炉炉底、炉缸热电偶温度居高不下成为制约高炉强化冶炼的关键因素。通过采取堵风口，控制冶炼强度，更换长直风口，加钒钛矿护炉，增加临时热电偶加强监控点，强化值班室操作等一系列措施使炉缸、炉底热电偶温度稳定在一定范围。关键词高炉冶炼强度护炉稳定1引言长钢八号高炉有效容积1080m3，炉底、炉缸采用国产碳砖和复合棕刚玉砖砌筑，中间采用捣打料捣实填平；炉缸采取光面冷却壁冷却。风口20个，2个铁口无渣口，设计炉龄8年。2004年9月19号高炉开炉投

2、产后，半个月后炉底、炉缸各层热电偶都有明显上升，有的已经烧坏（超过1200℃），严重影响了高炉的正常生产。经过采取一系列护炉措施后，炉底、炉缸各层热电偶温度及水温差得到了稳定，高炉各项经济技术指标达到国内先进水平。表1　8号高炉开炉以来主要技术经济指标日期利用系数t/(m3·d)入炉焦比kg/t煤比kg/t休风率%风温℃〔Si〕%冶炼强度t/(m3·d)2004年2.124071071.6711200.401.092005年2.343321671.3111560.451.172006年2.283191882.0412050.4

3、1.162007年2.242931931.7112320.421.092008年2.213161861.7811880.491.112009年2.282971971.7512090.461.162长钢8#高炉陶瓷杯结构2.1砌筑材料长钢8#高炉陶瓷杯结构如下图所示：炉缸外环为为微孔碳砖和半石墨碳砖，内环为复合棕刚玉砖。复合棕刚玉砖砌体表面还有一层粘土保护砖。碳砖与冷却壁之间用碳素捣打料捣紧，碳砖与复合棕刚玉砖砌体之间用刚玉捣料填实。2.2炉底、炉缸冷却方式炉底、炉缸使用3层光面冷却壁，采用工业水开路循环冷却，炉底水冷管及炉缸冷

4、却壁采用中压水进行冷却，水压0.4Mpa；风口小套采用高压水冷却，水压为1.4Mpa，来水温度24℃-28℃。2.3温度检测点长钢8#高炉炉底有两层热电偶（5.2米、6.5米），各层共13个，分内环6个外环6个，炉底中心1个；炉缸有四层热电偶（7.2米、8.2米、9.2米、10.2米），各层共12个，分内外环各6个。3原因分析高炉采用陶瓷杯和炭砖结合的复合炉缸炉底，复合炉缸炉底的设计意义在于利用陶瓷杯的低导热系数和高耐热度将铁水的热量主要集中在其内，以大大降低炭砖内的温度，阻止耐热度较低的炭砖被侵蚀掉，同时利用炭砖的高导热系数

5、，导出热量。对正常热阻分布的复合炉底来说，在开炉一年时间内，陶瓷杯因其高热阻和高耐热度而会存在，使得很大的温度降都集中在其内，因此炭砖温度不会很高。但8#高炉开炉一周后9202㎜、10205㎜标高的内环温度相继升高，部分点的温度超过了1000℃，之后外环温度随着上升，并且高温点逐渐下移，2005年4月8199㎜、7196㎜标高内环温度点超出1000℃，外环温度逐渐超过700℃.这说明陶瓷杯对铁水基本没有抵抗作用，同时冷却系统也基本没有发挥作用。高炉生产绝大部分时间是靠渣皮来维持的，高炉寿命不是取决于所砌耐火材料的厚度，而是取决

6、于能否形成稳定的渣皮以及渣皮脱落后能否快速再生成渣皮，这才是高炉长寿的关键。由于受资金方面的影响，高炉所购的耐火材料是最便宜的且质量差。从炉缸9米、7.2米处打孔取样经武汉钢研所和北京科技大学钢研所测定结果如下：项目参数微孔碳砖要求碳素（THC-SP）捣打料要求复合棕刚玉砖要求导热系数（w/m*k）300℃2.387210室温100℃1．119≥10.5200℃6．4574——600℃3.4725900℃4.5572121．33531.3353——灰分(%)16.11固定碳(%)79.9282.94显气孔率2115体积密度1.

7、41．56常温耐压强度(mpa)32.832≥7.5Al2O3(%)73．25≥78Fe2O3(%)0．84＜1从表中可以看出（1）、陶瓷杯导热系数过大200℃时为6.457W/m.k(1000℃时要求≤2.5W/m.k并且随着温度的升高会继续增大)，没有达到应有的热阻，使得炙热铁水的热量很轻易地传入炉缸、炉底。（2）、炭砖导热系数过小300℃时为2.387W/m.k（要求≧10W/m.k），使得炉缸炉底热阻过大，冷却系统无法发挥应有的作用，自陶瓷杯传入炭砖的大量的热量积聚在炉缸炉底，使炉缸炉底温度迅速升高。（3）、炭砖和冷却

8、系统间的填料导热系数太小常温时为1.119W/m.k（要求≧10.5W/m.k），使得炭砖和冷却系统间热阻过大，冷却水难以发挥作用带走热量。从而使炉缸内不能形成有效而稳定的渣皮来保护炉缸。这说明耐火材料质量差是导致了八高炉严重的异常侵蚀的主要原因。4护炉采取的措施4.1强化冷