炼铁厂3号高炉中修及球墨铸铁冷却壁破损分析

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1、炼铁厂3号高炉中修及球墨铸铁冷却壁破损分析王胜刘利峰温太阳(炼铁厂)摘要介绍了首钢3号高炉炉体中修情况及球墨铸铁冷却壁应用状况，着重分析了球墨铸铁冷却壁破损机理及3号高炉冷却壁损坏的原因，并提出了3号高炉冷却系统的改进措施。关键词大型高炉球墨铸铁冷却壁TheMediumMaintenanceandAnalysisontheWearofSpheroidalGraphitecastIronCoolingStavesoftheNo．3BlastFurnaceWANGShengLIULifengWENTaiyang

2、(TheIronmakingPlant)AbstractThemediummaintenanceandtheapplicationoftheSpheroidalgraphitecastironcoolingstaveareintroducedinthispaper．’Themechanismandreasonsoftheweal"ofcoolingstavesofShougangSNo．3BFareexamined，andthenthecountermeasuresinimprovingthecooling

3、systemofNo．3BFareputforward．KeyWordslargeblastfurnace，theSpheroidalgraphitecastiron，coolingstave首钢炼铁厂3号高炉(简称3号高炉)于表13号高炉1～10段冷却系统参数1993年6月2日投产，有效容积为2536m，设计寿命为8～10年，2004年5月中修更换了9～12段炉体冷却壁，冷却系统采用分段冷却，注：1～5段冷却系统材质均为光面灰铸铁，6—1O段冷却分别采用工业水开路循环及软水密闭循环冷却技系统材质均为球墨铸

4、铁，1～1O段冷却管规格均为5术和QT400．20型球墨铸铁冷却壁。截至2008lnm×6Ⅱuno年6月，3号高炉累计生产生铁3090．28万t，表23号高炉11～15段冷却系统参数单位炉容产铁1．22万t／m。名称冷却管数量／根总水量／(m·hI1)水速／(in·sI1)13号高炉冷却系统状况注：冷却管规格均为,t,54mln×6mm。3号高炉冷却系统按水质分为工业水和软水3号高炉软水密闭循环冷却系统水管(42部分，其中，炉缸炉底1～5段及炉身6～lOmm×6mm)与首钢炼铁厂1，2号高炉软水密段采用工业

5、水开路循环冷却技术，l1～15段采闭循环冷却系统水管(4,6orainx6mm)相比，用软水密闭循环冷却技术。3号高炉各段冷却系冷却面积明显偏小，且软水泵站位于首钢动力厂，统参数见表1，2。供水管网距离较长。随着冶炼强度不断加大，王胜：1991年毕业于北京钢铁学院，现任炼铁厂厂长助理，高级工程师。收~／2009-02—24处于炉役后期的3号高炉，炉身中下部第11～12段冷却壁损坏较多，主要集中在西部及南部，3球墨铸铁冷却壁破损分析曾多次对该部位炉皮进行更换。2008年7月，3号高炉停炉中修时更换冷却壁，此次

6、中修计划更3．1破损机理换炉腰第8～9段及炉身中下部第10～13段冷球墨铸铁冷却壁破损形式为热面产生纵向、却壁共240块；炉身中下部第11～12段围板全横向的较大裂缝，引起冷却水管断裂、漏水，断部更换，第8段围板更换22块(水箱位置)，水后烧损。而产生裂纹的主要原因有应力作用和第13段围板更换14块。同时，对炉体冷却系氧化生长。其中，应力作用主要包括热应力、相统进行了改进，加强了炉体冷却能力。在此期变应力和铸造残余应力等。间，对炉体状况及冷却壁应用状况进行了初步调球墨铸铁冷却壁的使用过程就是一个反复加研及分

7、析。热与冷却的过程。在高炉内，当冷却壁热面温度低于550℃时，其金相组织不会发生任何变化，23号高炉炉体状况而且在此温度阶段，还可以消除一部分在铸造过程中产生的内应力；当热面温度超过550℃时，3号高炉停炉中修更换冷却壁时，其炉体状有局部的共析渗碳体开始发生石墨化和球化；当况如下：达到相变温度650℃时，石墨化和球化过程最1)第14段冷却壁中部至钢瓦下沿均有较为强烈；当热面温度达到700℃时，可以使完整喷涂料衬；第13段冷却壁少数粘附有残存90％以上的珠光体(P)分解成铁素体(F)和的喷涂料衬；第8～12段

8、冷却壁裸露在外，喷涂石墨(G)；当温度大于709℃时，石墨熔于奥料衬均已磨损或脱落(由于高温煤气流冲刷使氏体(^y)；冷却时，石墨又从奥氏体析出，但料衬减薄、降料面过程中爆震等原因造成，第不在原地析出。11～12段挂管部位除外)。上述相变过程若发生在对球墨铸铁进行热处2)第8段冷却壁勾头已磨损严重，水管暴理时是十分有益的，但发生在冷却壁上却是非常露；第9—14段冷却壁所有勾头均已磨损，仅剩有害的。冷却水管，冷却壁