(武钢)高炉冷却技术与高炉长寿.ppt

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1、高炉冷却技术与高炉长寿武钢研究院宋木森高炉冷却与高炉寿命密切相关，高炉冷却设备的设计，冷却方法，冷却设备的结构，冷却水质，水温，水量，冷却水的管理及高炉操作维护等很大程度决定着高炉的寿命。现就武钢的高炉冷却技术的进步谈谈对这些问题的看法。1、高炉冷却技术的改进及效果1.1高炉炉腹以上冷却设备设计改进过程及应用效果1）80年代以前，炉腹以上用灰铸铁冷却壁，炉身上部用支梁式冷却水箱，炉腰有冷却板托圈。炉腰和炉身砌有800-1400mm厚的砖衬，这种结构应用效果很差，炉身上部砖衬易脱落，炉身中上部经常发生炉壳发红、开裂、漏煤气，3-5年必须中修。图1炉身下部厚壁结构图2号高炉

2、第二代炉身结构2）80-90年冷却设备的改进：冷却壁改为带勾头的灰铸铁冷却壁，取消支梁式水箱，炉身下部冷却壁采用双层水管冷却，提高了冷却壁的高度，达12-13段，还采用过球墨铸铁冷却壁，托圈以上采用新研制的浸磷酸粘土砖、微孔铝炭砖、炭砖，甚至采用碳化硅砖和氮化硅结合碳化硅砖。图393年武钢4号高炉中修内衬砌筑图应用效果：炉身上部的砖衬寿命明显延长，基本消除了砖衬过早损坏、炉壳开裂、发红等现象。但炉身中下部至炉腹的寿命仍然很短，即使全部用碳化硅砖，3-5年必须中修。损坏较快的原因是冷却强度太小，冷却壁很容易烧坏，炉身中下部至炉腹区间是炉渣形成的区间，炉渣侵蚀严重。K、Na

3、、Zn等有害物高富集区，强侵蚀的区间，从而认识到该区域仅依靠耐火材料的改进不可能获得长寿。3）90年以后，武钢5号高炉建设冷却设备的改进：炉腹至炉喉全部采用镶砖冷却壁，取消了炉腰脱圈，炉腰以上中部带凸台的冷却壁结构，最上部一段冷却壁（16段）采用光面冷却壁，内部不砌砖衬的新型结构。水管直径加大，由原44.56mm改为706mm，冷却水由工业水直排方式改为软水密闭循环冷却技术，砖衬改为340mm碳化硅结合碳化硅砖的薄壁炉衬。图44号高炉第三代炉体结构图应用效果：这次改进，高炉炉腹以上的寿命大大延长，使武钢高炉寿命中间不中修首次达到15年9个月的先进水平。从生产中观

4、察，炉腰以上的高炉砖衬仍然在2-3年内全部侵蚀光，以后的13年全靠冷却壁维持正常生产。分析高炉寿命延长的原因有：a、冷却水管直径加大，由44.56mm→706mm，水量达4000-5500m3/h，后期最大5800m3/h，水速1.5-2.5m/s，保证了足够的冷却强度；b、软水密闭循环冷却技术的正确运用，消除了水中杂物和水垢的产生，始终保持良好的冷却效果；c、球墨铸铁冷却壁制造质量良好；d、高炉操作维护制度、冷却水运行管理制度合理，管理严格。图5冷却壁破损情况4）2001年以后冷却壁的改进从2001年1号高炉第3代大修改造，炉身冷却壁作了较大改进：a、炉腹到炉

5、喉仍然全部采用镶砖冷却壁；b、冷却壁镶砖改为冷却壁燕尾槽相配合的冷镶砖，镶砖后冷却壁表面形成厚150mm的满铺砖衬，冷却壁内不另砌砖，炉身成为砖衬厚度仅为150mm的薄壁炉衬。这是根据5号高炉炉身砖衬侵蚀光以后，靠球墨铸铁冷却壁维持13年正常生产的经验，得出的新型炉身结构；c、炉身下部、炉腹、炉腰采用铜冷却壁：根据5号高炉和4号高炉大修调查结果，球墨铸铁冷却壁的破损速度和破损情况，在操作维护好的情况下，只能满足10-15年的高炉寿命要求，进一步延长高炉寿命达到15-20年，球墨铸铁冷却壁已不能满足要求，因此在炉身下部、炉腰、炉腹处采用2-4段铜冷却壁，武钢1号、6号、7

6、号、4号、5号、8号都采用了这种结构，设计寿命为15-20年。图6武钢5号高炉第二代内型剖面图1.2冷却水水质的改进1991年以前武钢高炉30多年都是采用长江的水作为冷却水，水中杂物多，易形成水垢，严重影响冷却效果，调查发现水垢厚达5-6mm，水管腐蚀严重。还在4号高炉采用过汽化冷却，寿命很短。1991年5号高炉建设，开始引进了卢森堡的软水密闭循环冷却技术，自己通过较长时间的摸索形成了软水闭路循环运行管理制度，较好地掌握了软水密闭循环运行管理技术，在确保高炉长寿中发挥了重要作用。1.3炉缸炉底冷却设备设计改进1）炉缸冷却壁1991年以前30多年都采用灰铸铁平板冷却壁，工

7、业水冷却，水管直径44.56mm的无缝钢管。在这段时间高炉寿命主要是炉身破损太快，3-5年一中修，炉缸问题不突出，只是在高炉后期砖衬侵蚀严重时，高炉大修前出现热流强度过高，冷却强度不足（>12000千卡/m2时），一般情况下炉缸冷却没有出现冷却能力不足。2）炉底冷却：早期60年代炉底不冷却，69年以后3号高炉采用过风冷，70年以后4号高炉开始采用水冷却，炉底水冷管采用10210mm的无缝钢管，5根并联成一组，60根水管并联成12组。水量440m3/时，水压0.43MPa，以后新建的高炉都采用水冷。3）水冷管设置在高炉密封板上面，埋