宝钢3号高炉冷却壁本体管破损的分析

《宝钢3号高炉冷却壁本体管破损的分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、宝钢3号高炉冷却壁本体管破损的分析王天球陈金锋（宝钢炼铁部）摘要本文分析了宝钢3号高炉冷却壁本体管破损的原因，提出减少破损的对策。关键词高炉冷却壁本体管破损AnalysisofBodyPipeDamageforBaosteelNo.3BFCoolingStaveWangTianqiuChengJinfeng(BaosteelIronMakingDepartment)ABSTRACTThecauseofbodypipedamageareanalyzedinBaosteelNo.3BFcoolingstave.Thecountermeasurestodecr

2、easebodypipedamageareproposed.KeyWordsBlastfurnace(BF)CoolingstaveBodypipeDamage1前言宝钢3号高炉有效容积为4350m3，1994年9月20日投产。2000年以来，各项技术经济指标屡创新高，其中10月份，利用系数：2.415，铁水含Si：0.247，一级品率达100％，全月无休减风。但也暴露了一些问题，主要是：冷却壁本体管破损较多。为确保高炉稳定顺行，减少本体管破损，需要对其破损的原因进行认真的分析，寻求可行的对策。2本体管破损的概况3号高炉炉体冷却系统引进新日铁第三、四代全

3、冷却壁方式，按位置及水管性质分成本体系和强化系。本体系包括从炉缸H5以上到炉身S5的直管水冷部分，共11段冷却壁，圆周方向分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区，每区由A、B、C、D四根集管供水。自1996年1月30日本体管开始破损以来，至2000年11月30日总共损坏本体管97根，集中在炉腹（B1），炉腰（B2、B3），炉身中下部（S1、S2、S3、S4），如图一。S4S1B1806040200126824263图一冷却壁本体管各段破损数量（根）破损本体管数量（根）值得关注的是：2000年1－11月破损76根，占总数的78.35％，如表一。年份19961997199

4、819992000合计本体管破损数（根）210187697所占比例（％）2．061．03018．5678．35100表一历年冷却壁本体管破损数量1本体管破损的原因分析随着炉龄的增加，本体管破损数量增加，见表一。3．1冷却壁凸台水管的破损2000年以来，本体管破损增加的主要原因是：冷却壁凸台水管的大量破损。目前，凸台水管的破损率已达83％。凸台对砖衬或渣皮起支撑作用，但凸台又造成了冷却壁温度分布不均而形成的热应力，尤其是当炉温波动时，热应力也随着变化，致使冷却壁基体材料疲劳破裂。开裂的铁基在CO气氛和水冷作用下，激烈渗碳，使裂纹进一步发展，有的甚至剥落，使

5、得本体管暴露开裂。温度、◦C煤气成分、％冷却设备不破损区域距离风口的高度M10007502000S4H2CO2冷却设备破损区域煤气温度CO604020152000510T1B2B3S1S2B1S3冷却壁材质损坏机理研究表明，球墨铸铁产生裂纹影响深度在AC1相变点温度770℃范围内。因此，从理论上讲，为保证冷却壁安全可靠地工作，冷却壁的最高温度应低于709℃，绝对不要长期超过770℃。高炉煤气温度和成分与水管破裂的关系如图二所示。图二高炉煤气温度和成分与冷却壁本体管破损之间的关系另外S3、S4段冷却壁厚度（270mm）小于B1、B2、B3、S1、S2段冷却

6、壁厚度（340mm）。S3段冷却壁无蛇形管，处于冷却设备破损区域，因此破损较多。3．2高炉操作在高炉操作过程中发现，高炉操业及原燃料条件不稳定是造成本体管破损的原因，主要体现在：边缘气流发展、炉热波动和休减风时炉热气流控制不佳等。边缘气流发展，本体管温度变化非常大，受到的热冲击也较大。当炉况不稳，边缘气流变化频繁，交替产生拉应力和压应力，容易造成本体管破裂。休减风时炉热气流不易控制。9月份定休结束后，送风恢复过程边缘气流发展，炉墙脱落，冷却壁热负荷居高不下，炉温偏高，3天内损坏9根本体管。11月的一次大减风恢复过程中损坏4根。原燃料方面，大量使用落地烧结

7、矿以及原料洒水管理落实不好，直接导致炉况波动，炉温波动。7月有2天落地烧结矿比例达50％，共损坏6根本体管。高炉产量高也会影响本体管的安全。产量高，下料量多，对炉衬磨损大，且磨损最快的是炉腰和炉身下部。因此，在实践中，操作者要不断提高操业水平，要把减少冷却壁本体管破损做为高炉操业的主要目标。3．3冷却系统260本体系由A、B、C、D四根集管供水，四根集管在冷却壁中的大致位置如图三.。DBCA936.2图三冷却壁S3段示意图(单位,mm)B、C管长为1572mm，A、D管长为2132mm，B、C管的热负荷较A、D管低，但B、C管破损较A、D管多，比例为2:

8、1。可能的原因是：B管与A、C管的间距260mm大于A管与相邻冷却壁D管的间距1