汤清华-高炉新建及改造中普遍存在的问题

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1、高炉新建及改造中普遍存在的问题汤清华2018.10.前言根据近二十年来鞍钢高炉大规模的改造与建设，国内外众多高炉事故分析、学习、调研，提出本人的一些认识与同仁们共同讨论，以期取得抛砖引玉的作用我国高炉长寿方面存在的问题•平均达不到10年寿命，且相差较大，发展不均衡•新建或大修高炉开炉不久环炭温度攀升，被迫一开炉就采用长期控产降冶强等护炉措施(仅用钒钛护炉矿价成本升高2000万元/年.座（2500m3）)•炉缸烧穿事故时有发生•铜冷却壁也没有达到予期的寿命,好坏相差甚远结构上普遍存在问题与建议：.高炉是可实现长寿和高效的.实现高炉高效长寿是一项涉及到多学科的

2、系统工程,每一环节必须做到最佳,才有可能根据一些实例,分析部分高炉炉缸不能长寿的原因,与同仁讨论认为原因有：a.炭砖质量不好,b.施工质量差,c.冶炼强度过高,d.有害杂质超标。我个人认为：e.当前我国部分炉缸结构不佳应是主要原因。部分结构不佳地方,与同仁共同探讨。1.1.炉缸炉壳结构问题.一种结构是高炉炉缸壳体没有收角,不是下大上小的圆椎台形高炉炭砖在高炉投产后,炉缸积存了铁水,在铁水浸泡下的炭砖就象油在水中,比重不同轻者要上浮,(铁水比重/炭砖比重=7.6/1.55)当今众多圆柱型炉缸,靠的是炭砖与冷却壁的摩擦力来防止炭砖上浮,特别有的学者提出存在气隙

3、的现象，其摩擦力就更小了，进而逐渐使砖缝变大了,缝中钻入了Fe、Zn等,砖衬温度升高及加速炭砖侵蚀.如果是斜炉壳的话,炉壳与冷却壁有一种向下的分力来约束砖的上浮，磨擦力与斜面约束力共同阻止炭砖上浮，减轻砖缝变大。一批高炉开炉几个月环炭温度就剧烈升高甚至烧穿，很有力地证明了这一点.另一种结构是炉壳收缩位置在风口段下方，太高，同样使炭砖上浮，砖缝变大，钻铁和锌等。.应从炉底板开始,最差也应从1段冷却壁上沿开始收缩，建成圆椎台式。.风口段最好设置为圆柱形，风口段炉壳为园椎台与一代炉役中风口中套不断上翘也是直得探讨的国内一批1080m3高炉炉由750m3厚炉衬高炉

4、演变而来，没有收角,炉缸炭砖上浮,炭砖只有550mm厚,2年烧穿或大修炉子甚多(如某厂6座1080炉子,投产2年烧穿3座,大修三座)一批1780m3高炉炉壳收缩位置太高,开炉不久炭砖温度升高,如同一图纸建的7座炉子尚无达8年寿命的，不采取措施即烧穿,如九江厂3号。还有类似的几座2500—5000的炉子。某3200高炉炉缸砌砖图.2009.9.开炉,环炭温度尚可（插入300mm深度），但最近陶瓷杯侵蚀掉后环炭温度即升高，因其还存在水平通缝。1.2炉缸炭砖砖衬结构误区国内炉缸烧穿5座2500-4350的高炉：NDK的1座，CGL的1座，UCAR的3座。引进的都

5、是顶级的炭砖。有寿命长的也是用这些厂家的炭砖，如宝3号第一代19年，武钢几座高炉。说明炭砖砌筑结构尤为重要。问题有：1.水平通缝，不论是由大块炭砖还是小块炭砖砌筑的炉缸环炭都是水平通缝结构,违返了建筑常识，应消除。应改成大、小炭块复合砌筑，炭捣料往热面移到大、小块炭砖之间,用结构上的措施来加以消除水平通缝,即三道错缝结构来消除水平通缝。2.炭砖厚度：550mm太薄，所谓薄壁炉衬是指风口往上各段，不应当指炉缸炉衬,建议环炭厚度铁口区域不能小于1400mm，炉底2000mm已取得好的结果。3.坚持好传热的顺序.炉底由下至上,导热系数由大至小.环炭由冷面至热面,

6、导热系数由大至小.消除中间热阻层4.高度关注炭捣料的材质与施工质量5.注意铁口组合砖的选材与结构，有的全炭炉缸炉底高炉铁口区用高铝质？与炭砖导热不匹配等例:1995.2.投产的由大小炭砖复合砌筑的鞍钢10高炉,生产13.8年,单位炉容产铁10117t,2008.11.金触危机被迫停下来,实际还可生产几年,（大修破调最薄处尚有400mm）1994年炭砖质量远不如现在的产品，为自焙炭砖。从炉底板开始炉壳收缩和大小炭块复合砌筑的高炉例：国外某直径8400mm炉缸：斜炉壳、风口段直炉壳，大小块炭砖复合砌筑、且消除水平通缝、捣料层内移。此种结构肯定长寿,也不用经常性

7、护炉,运行成本也不会高。1.3炭砖质量•炉缸烧穿的4座2800-4350炉子炭砖都是引进的,问题不全在炭砖质量上。•国产炭砖进步较大，导热率成倍增加，微孔和超微孔砖不断在提升•碳复合砖在多座高炉得到应用，一批1800高炉开炉环炭温度攀升，大修换成炭复合砖后效果很好。•国产炭存在的问题：a.不是合格的电煅烧,b.砖的焙烧温度不够或不均匀,c.添加的超微粉没有形成微孔砖的新物质,d.不应靠添加人造石墨来提高导热系数,e.成型压力及加工精度不足。1.4冷却壁结构与冷却水质、水速、冷却壁冷却比表面积1.冷却水质：水是最好耐火材料，这话不错，但应用得好应变成软水或除

8、盐水，注意的是长江、珠江流域水质在变差。2.冷却壁与冷却比表面建议