首钢高炉高效长寿技术进步

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1、首钢高炉高效长寿技术进步毛庆武，张福明，姚轼，钱世崇（北京首钢国际工程技术有限公司，北京100043）摘要：本文论述了首钢高炉采用的多项高效长寿技术及取得的应用效果，对高炉内型、炉缸内衬结构、冷却体系、自动化检测、生产操作管理等技术进行了评述。关键词：高炉；高效；长寿；技术进步文献标志码：ATechnicalprogressofhighefficiencyandlong-campaignlifeforShougang’sBFMAOQing-wu，ZHANGFu-ming，YAOShi，QIANShi-cong(BeijingShougangIntern

2、ationalEngineeringTechnologyCO.,LTD.Beijing100043)Abstract:Severalhighefficient,long-campaignlifetechniquesandtheireffectshavebeendiscussedinthisarticlethathavebeenusedinShougang’sBF,commentshavebeengiventomainblastfurnacetechniquessuchasproperinnerprofile,hearthrefractorystruct

3、ure,coolingsystem,instrumentsandautomation,operationandmanagements.Keywords:BF;highefficiency;long-campaignlife;technicalprogress1概述上世纪90年代初，首钢总公司为充分发挥企业自身的潜力，将首钢建成大型钢铁联合企业，相继对2号高炉、4号高炉、3号高炉及1号高炉进行扩容和现代化新技术改造。随着北京奥运会的召开及首钢搬迁转移、战略性结构调整的需要，首钢2号及4号高炉于2008年停产，首钢1号及3号高炉分别于2010年12月18日

4、及19日停产。首钢1号及3号高炉至停产时，高炉运行状况良好，1号高炉、3号高炉及4号高炉炉龄分别达到16.4年、17.6年及15.6年，一代炉役单位立方米炉容产铁量分别为13328t、13991t及12560t，达到国内外高炉高效长寿的先进行列。2首钢高炉高效长寿技术设计高炉高效长寿设计的关键是高炉内型、内衬结构、冷却体系、自动化检测的有机结合[1][2]。生产实践表明，目前高炉炉缸、炉底和炉腹、炉腰、炉身下部是高炉长寿的两个限制性环节，在设计中攻克这两个部位的短寿难题，将为高炉长寿奠定坚实的基础。首钢高炉炉体设计紧密围绕上述几个方面，通过炉型设计优化

5、，选择矮胖炉型；为高炉生产稳定顺行、高效长寿创造有利条件；通过炉缸炉底的侵蚀机理分析研究，炉缸炉底部位采用“优质高导热炭砖--陶瓷杯”及“优质高导热炭砖--陶瓷垫”新型综合炉底内衬结构；炉腹至炉身区域采用软水密闭循环冷却技术、双排管铸铁冷却壁技术、倒扣冷却壁（C型冷却壁）技术，并实现了合理配置；有针对性地设计炉体自动化检测系统，加强砖衬侵蚀与冷却系统的检测、监控。通过这些现代高炉长寿技术的综合应用，以实现高炉高效长寿的要求。2.1首钢高炉矮胖炉型设计我国炼铁工作者历来重视高炉炉型设计，通过研究总结高炉破损机理和高炉反应机理[3][4][5]，优化高炉炉

6、型设计的基本理念已经形成。在总结当时国内外同类容积高炉内型尺寸的基础上，8根据首钢的原燃料条件和操作条件，以适应高炉强化生产的要求，设计了矮胖炉型。首钢1号及3号高炉炉容、炉型相同，均为2536m3，高径比均为1.985，是当时同类级别高炉高径比最小的高炉，引起了国内外炼铁工作者的广泛关注和大讨论，引领了高炉矮胖炉型的发展，也为高炉矮胖炉型的设计奠定了坚实的基础。实践证实，高炉炉缸炉底“象脚状”异常侵蚀的形成，主要是由于铁水渗透到炭砖中，使炭砖脆化变质，再加之炉缸内铁水环流的冲刷作用而形成的。加深死铁层深度，是抑制炉缸“象脚状”异常侵蚀的有效措施。死铁

7、层加深以后，避免了死料柱直接沉降在炉底上，加大了死料柱与炉底之间的铁流通道，提高了炉缸透液性，减轻了铁水环流，延长了炉缸炉底寿命。理论研究和实践表明，死铁层深度一般为炉缸直径的20%左右。高炉在大喷煤操作条件下，炉缸风口回旋区结构将发生变化。适当加高炉缸高度，不仅有利于煤粉在风口前的燃烧，而且还可以增加炉缸容积，以满足高效化生产条件下的渣铁存储，减少在强化冶炼条件下出现的炉缸“憋风”的可能性。近年我国已建成或在建的大型高炉都有炉缸高度增加的趋势，适宜的高炉炉缸容积应为有效容积的16%～18%。铁口是高炉渣铁排放的通道，铁口区的维护十分重要。研究表明，适

8、当加深铁口深度，对于抑制铁口区周围炉缸内衬的侵蚀具有显著作用，铁口深度一般为炉缸半径的45%左