宝钢1号高炉改进性大修的设计

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1、宝钢1号高炉改进性大修的设计王泽(北京钢铁设计研究总院)摘　要　介绍了宝钢1号高炉改造性大修设计的主要内容，着重论述了高炉一代炉役设计寿命由8年提高到12年并争取达到15年时在炉体各部位结构设计中，如炉体耐材砌筑、冷却结构、冷却水系统、炉体检测及炉体辅助设备等方面采取的一些改进措施。关键词　高炉大修　炉体　设计改进IMPROVEMENTSINRELININGDESIGNOFNO.1BLASTFURNACEATBAOSTEELWANGZemin(BeijingCentralEngineeringandResearchIncorporationofIronandStee

2、lIndustry)ABSTRACT　ThearticledealswiththemainimprovementsinreliningdesignofNo.1BFatBaosteel.Thesemeasurementsinclude:BFlining,coolingstructure,coolingwatersystem,monitoringofBFliningandauxiliaryequipmentforincreasingcampaignfrom8yearsupto12years,even15years.KEYWORDS　BF(blastfurnace)rel

3、ining,furnacebody,designimprovement1　概况　　宝钢1号高炉是我国第一座4　000m3级的巨型高炉，1985年9月15日投产，至1996年4月2日停炉，一代炉役10年6个多月，累计出铁量3　229.7万t［1］，达到了世界先进水平。1号高炉经过改造性大修之后，又于1997年5月25日顺利投产，开始了第二代炉役。开炉后6天，日产合格铁水约7　500t，利用系数为1.85t/(m3*d)。大大超过其他3座高炉(包括原1号高炉)的同期水平。　　为确保1号高炉在第二代炉役期间内各项生产指标仍然处在世界先进水平之列，针对1号高炉的实际情况，大

4、修设计主要作了如下改进。　　(1)改进炉体结构，高炉一代炉役的设计寿命由8年提高到12年，争取达到15年。炉体在大修前后结构演变参见图1。　　(2)出铁场尽量平坦化，缩短渣铁沟长度，改造出铁场除尘系统以改善生产操作环境，最大限度利用机械设备，减轻炉前工的劳动强度，改善劳动条件。　　(3)改进热风管道系统波纹补偿器的设置，合理安排管道系统中的固定点、滑动点位置，以消除原系统中布置不合理导致热风短管频频烧毁的弊病。　　(4)增设喷吹法炉前脱硅设施，为提高后续工序炼钢生产的质量与产量奠定基础。　　(5)高炉以喷煤代替喷油，喷煤量200～220kg/t，以大幅度降低焦比。　

5、　(6)更新三电自动控制设施，实现三电一体化。　　本文着重论述炉体各部位在大修设计中的主要改进。2　炉底、炉缸结构　　高炉一代炉役的长短，在一定程度上取决于炉底、炉缸的使用寿命。1号高炉大修设计在该部位采取以下改进措施。2.1　减薄炉底、加深死铁层　　五六十年代，高炉设计为水冷炉底的前提下，炉底厚度与炉壳内径之比约为1/4。近几年来，国内外研究普遍认为，炉底、炉缸“蘑菇形”侵蚀是由铁水环流加速内衬磨损造成的。仅当炉缸以下有较大空间可使铁水环流速度降低时，才能减缓铁水对炉底、炉缸的侵蚀作用。所以，目前倾向于减薄炉底厚度以增加死铁层的深度。另外，随着碳砖质量的大幅度提高

6、，并出现了微孔、超微孔等高档次的碳砖，为减薄炉底厚度提供了可靠基础。宝钢1号高炉大修设计炉底厚度由原来的4　085mm减薄到3　285mm，使死铁层的深度由原来的1　800mm加深到2　600mm，该深度为炉缸直径的19.5%。2.2　采用典型的“陶瓷杯”结构　　国内外新建及新近大修的大型高炉炉底、炉缸结构形式主要有以下几种：　　(1)在炉底4层碳块上砌2层陶瓷材料；炉缸采用热压小块碳砖；　　(2)典型的“陶瓷杯”结构：炉底碳砖上砌2层莫来石砖；炉缸靠炉壳侧为优质碳砖，内侧为刚玉质大型预制块；　　(3)炉底、炉缸耐材主要采用大块碳砖，关键部位采用微孔或超微孔碳砖，炉

7、底碳砖上砌1～2层陶瓷砖。　　在与宝钢各方面专家多次讨论后确定大修设计炉底、炉缸结构采用典型“陶瓷杯”结构，见图1。　　水冷炉底板上用碳素捣打料找平，层厚为85mm。找平层上平铺4层普通碳砖，碳砖上砌2层莫来石砖作为陶瓷垫，设计陶瓷垫厚度约占整个炉底厚度的30%；炉缸环形碳砖从炉底第4层碳砖周边开始到铁口砌砖上缘的关键范围内采用微孔碳砖，其余仍为普通碳砖，环形碳砖的内侧以及风口带为刚玉质大型预制块。2.3　取消铁口冷却板，改进铁口砌筑　　1号高炉在第1代炉役期间，铁口周围是高炉生产中重点维护的部位，如铁口冒煤气、铁口区域砖衬松动、突出等问题。从理论上分析，这些问