高炉长寿技术的探讨 毕业论文
浅谈高炉出铁沟长寿化
５ 主铁沟维护—— 热喷补技术
热 喷补技 术是 主沟 维护 的重要措 施 ， 它 对 土沟 局 部侵 蚀较 厉害 部位 及时进 行修 补 ， 延 长 了主沟 的使用 寿命 ， 降低 了 ＿作 的劳 动 Ｉ ： 强度 和主沟 耐火材 料 的消耗 ， 需人 工进行 无 烘 烤 。 沟损坏 较快 的部位 是氧 化脱 碳区 和 土 渣 蚀 区 ，撇渣 器 的过眼 部位渣 铁冲 刷严 重 。 主 沟氧 化 脱碳 和 渣蚀 损坏 严 重 ， 线 以 渣 下部位 侵蚀较 轻 ，不易拆 除 ， 加 了 作 的 增 ［ 劳动 强度和 耐火材 料 的浪 费。 喷补 施工 是 热 利 用压 缩 空气 作 为喷补 耐火 材料 的载体 ， 将 耐材和 水在 喷枪 内混合 后喷射 到 施工部 位 。 根 据渣 系情 况 ，喷 补料 属 于高铝质 喷补 料 ， 加 入特 殊 的粘 结 剂、添加 剂 ， 有很好 的 粘 具 结强度 及 很强 的抗 冲刷 、 腐蚀性 能 。 抗 喷补 时主 沟壁 处在 高温 状态 （ 呈红 色 ，温度 大约 在 ８ ０Ｃ以上 ） 补效 果最佳 。出铁 后 ，及 时 ０￣ 喷 放 净撇渣 器和 土沟 内的积铁 ， 速清 净残 渣 迅 残 铁 ，然 后进 行 了喷 补 。喷 补沟壁 时 ，先 对 喷 补 部位喷涂 薄薄 一层 再 向一侧 延伸喷 补 ， 这 样来 回摆动 ， 逆层 叠加 ，待每 层料 湿十 时 再 喷上 新 的一 层 ；喷补过眼 时，适情 况插 入 模 具 ， 补不 规则 部位应 降 低喷射速 度 ，喷 喷 补 厚度 较薄 的部位 ， 枪 与墙面 可呈４ ， 喷 ５角 由下至 上实施 ；喷补 完后 ，让喷 补料 自行 干 燥烧 结 一小 时，然后 即可 出铁 。一次性 热 喷
项目 浇 注 料 捣 打料 项目 浇 注 料 捣 打 料 耐火 材料 使用 情 况 ９ ％以上 ～ ０ ５ ８ ％ 施 工所 需 可 在 原处 无法施 只 新沟 施 ： ０ Ｌ５ 吨料所 需 时问 ４ ｈ ５ｈ ０ 场地 修 理 能进行 修补 新沟 施一 ５ 吨料 所 需人 员 ｒ０ ７ 人 １ 人 ３ 耐 用 性 未 熔 损 ２３ ．次修 补 施‘ 耐火 材料 组 织情 况 后 均匀 不 太均 匀 施 ： 情 况 Ｌ 简 单 复 杂 ３ 中 、小 高炉 主铁 沟 储 铁 式 改造 冈此 ，当高炉 出铁 时 ，从 出铁 口冲 山并 以抛 物 线 形 式快 速 落 下 的铁 水 所 形 成 冲讲 沟 底 人 高 炉铁 沟之 所 以通 铁 量高 ， 用 寿 命 使 的 巨大冲 击 力 ，被储 存 在沟 底 的铁 水缓 冲 ， Ｋ，不 仅 因为 是 使 用 了高 档 次 的 自流 浇 注 有 效 地保 护 了主 沟 冲击 ｎ 耐火材 料 。 而 勺 料 ，而 且还 Ｉ 为应用 了储铁 式 结构 。即人高 传 统 的 单铁 口高炉 主 铁 沟 为 非储 铁 式 （ 早 炉 的 出铁 沟 土 沟 在 出铁 期 间 利 出铁 间 隔 时 沟 ），撇渣 器 出铁 口沟 底 标 高几 乎接近 ＿撇 Ｊ 间 内铁沟 内总 是储 存 人量 的 铁水 ， 因此 铁 沟 渣 器 前端 进 铁 口处主 沟沟 底 的标高 。 此 ， 内 的耐 火 材 料 所 处 温 度 环境 相 对 恒 定 。 另 每 次 出 完铁 以 后主 沟 沟 底 不会 留存残 余 铁 外 ， 由 储钦 式 钦沟 内总是 残存 火量 铁 水 ， ｊ
关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨1
关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨1关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨1高炉是冶金工业中常见的设备之一，用于将铁矿石还原成铁。
高炉由多个部分组成，其中炉缸是高炉的核心部分之一、炉缸的结构和设计对高炉的性能和寿命有重要影响。
炉缸是高炉内部的一个圆柱形区域，是铁矿石还原和熔化的主要区域。
在高温和高压的环境下，炉缸承受着巨大的机械应力和化学侵蚀。
因此，炉缸的结构和材料选择对高炉的长寿命至关重要。
首先，炉缸的结构应该设计合理，以承受高温和高压环境的力学应力。
一种常见的炉缸结构是带有锥形底部的圆柱形，这种结构使得炉缸能够承受高温下的溶解反应和气体压力，同时有利于收集和排出产生的铁和矿渣。
其次，炉缸的材料选择也是至关重要的。
由于高炉内部的极端环境，炉缸的材料需要具备高温耐受性和抗化学侵蚀的能力。
常见的炉缸材料包括耐火砖和耐火浇注料。
耐火砖由于其良好的抗高温和抗侵蚀性能而被广泛使用，但由于高炉运行周期长，锏补砖的频率高，对炉缸使用寿命造成了一定程度的影响。
因此，一些新型耐火材料如碳化硅和氧化铝陶瓷等被引入到高炉中，以提高炉缸的寿命。
此外，炉缸的冷却系统也是炉缸结构与寿命的重要组成部分。
高炉内部的温度可以超过1500摄氏度，因此需要通过冷却系统使炉缸保持在可控的温度范围内。
常见的炉缸冷却系统包括水冷壁、气体冷却和铜套冷却等。
这些冷却系统可以有效地减少炉缸的热应力和材料的烧蚀，延长炉缸的寿命。
在设计高炉炉缸结构时，还需要考虑高炉炉缸与其他部件的配合和相互作用。
例如，高炉炉缸与炉身和炉底的连接需要具备良好的密封性和强度，以避免铁水和矿渣的泄漏和损耗。
炉缸的内壁还需要设计成滑动保护层，以减少铁液和矿渣对炉缸内壁的摩擦和损伤。
总之，高炉炉缸的结构和材料选择对高炉的性能和寿命有重要影响。
合理的炉缸结构设计和材料选用可以提高高炉的运行效率和延长炉缸的使用寿命。
同时，炉缸冷却系统的选择和设计也是确保炉缸长寿命的关键因素之一。
高炉长寿技术剖析
高炉长寿技术剖析（一）2015-12-04 15:20:001 概述高炉长寿技术要保证高炉一代寿命15-20年，炉容产铁13000-15000t/m3或（300-450）×103 t/m2炉缸面积；高炉长寿是一个系统工程，它涉及设计、选材、验材、安装筑炉、仪表监测、生产管理与操作等多个方面，哪一个方面不到位，都影响高炉寿命。
高炉至今仍然是个黑箱，虽然冶金过程热力学与动力学、传输原理、电子技术等先后应用到生产实践中已有相当长的时间，但是仍然有不少问题没有彻底搞清楚，例如高炉内反应、传热、流体运动、破损等机理。
相关人员根据自己的实践和研究，对高炉内的现象做出不同的解析，形成不同的观点、流派。
不同流派的观点，在一定程度上提高了高炉寿命，但也存在完全相反的现象。
2 高炉长寿2.1 防止铁水流对炉缸侧壁砖衬侵蚀技术现在对炉缸侵蚀甚至烧穿的共识机理是：出铁过程中，铁水环流对侧壁砖衬的机械冲刷和不完全饱和碳的铁水对炭砖的熔蚀。
防止这种侵蚀发生的最根本措施是隔离铁水与炭砖的接触，在隔离技术上出现两种完全不同的技术观点：①通过冷却将铁水与炭砖接触表面温度降到1150℃以下，使铁水在炭砖表面形成薄铁皮层来隔离铁水与炭砖的接触，这样不仅可形成铁皮层，还可以形成渣层来保护。
这种观点采用全炭微孔，甚至超微孔炭砖，而且努力提高其导热系数，以使表面温度降到1150℃以下。
②利用陶瓷质砖衬来隔离铁水与炭砖的接触，由于炭砖难于实现抗铁水熔蚀，只有人为地在炭砖表面砌一层陶瓷砖，这就是陶瓷杯壁，只要炭砖的抗铁水熔蚀性能达到陶瓷质耐材时，陶瓷杯是有用的。
这两种技术观点支撑的炉缸炉底结构都有长寿的记录，但是采用任何一种技术措施实现长寿都是有条件的，不是在任何条件下都能达到长寿，有的高炉不仅不长寿，反而短期内出现渗铁、漏铁甚至烧穿。
下面就支撑这两种技术措施的观点谈谈看法：（1）高炉炉缸侧壁上无凝固保护层生产中的高炉侧壁炭砖上是没有凝固保护层的，尤其是铁口周边地区，但是存在着粘滞层。
高炉长寿技术的应用与研究
高炉长寿技术的应用与研究摘要：本文就是结合高炉长寿研究方面的新技术并结合具体的高炉项目从而探讨了高炉的长寿技术设计，并且在结合实际时间经验的基础上探究了如何做好炉型设计、炉体冷却、耐火砖、喷涂料的选用等方面，进而论述了高炉长寿技术的验证结果，希望本文的这些研究可以为延长我国高炉的实际使用寿命提供一些有意义的参考。
关键词：高炉；长寿技术；炉型；耐火材料前言高炉的长寿技术是一项系统性很强的技术，其需要将高炉的设计、选材、建造、及维护技术等进行多方面的技术融合，才可达到延长高炉寿命的效果。
我们想完成这一目标，就要结合最新的技术、设备、完善生产管理方案，这样我们才可以达到我们所想要的高产、低耗、长寿的目的[1]。
这就要求我们在设计时，像炉型、耐火砖、喷涂料等都要精心挑选，系统的优化，这样高炉的寿命才能保证。
本文就总结出影响高炉寿命的几种主要因素，像高炉的设计、设备质量、耐火材料、燃料操作、维护等方面都是其影响因素，而且随着我们深入的探究其更多的影响因素正在被探究出来。
同时随着我国设计技术的提升，我们所使用的高炉寿命也有了很大的提升，但是与国际最高水平尚还有一定的差距。
所以本文就针对对这一问题进行了论述，以期为我国高炉后续的完善提供一定的参考。
一、影响高炉寿命的因素（一）炉型设计我国的高炉其炉型设计基本上都是参考同类产品而改进完善而来的。
同时随着其设计研究的深入，其炉型正向着矮胖型的方向发展。
但是这样的设计是优缺点同样突出的，总的来说就是我们可以通过加深死铁层深度，加大高炉的直径，从而有效提高高炉的生产效率；同时矮胖的炉身也使炉内腹的煤气上升更顺畅，减少热冲击，进而降低炉内机械的磨损，这样高炉也就增寿了[2]。
（二）炉衬耐火材料高炉内的下作情况一般情况下是最复杂的，所以我们想要保证其炉衬的使用寿命，就要根据其侵蚀状况，找出原因，这样才可以有针对性地用最合适的材料去修补或构建。
我们为了达到使炉衬的热面可以在强化冷却的情况下建立相对稳定的凝结渣铁保护层的目的，我们所选用的炉衬材料必须是超微孔炭砖。
影响高炉寿命因素的探讨
影响高炉寿命因素的探讨高炉是冶金工业中最重要的设备之一，它的寿命直接关系到冶金行业的发展和生产效益。
影响高炉寿命的因素有很多，下面将对其中几个重要的因素进行探讨。
首先，高炉的运行温度是影响其寿命的重要因素之一、高炉的工作温度一般较高，超过1000摄氏度。
高温下，炉内矿石和熔化的金属会对炉壁产生腐蚀和侵蚀作用，会加快炉壁的磨损和腐蚀速度，从而缩短高炉的寿命。
因此，控制高炉的工作温度，减少炉内的腐蚀和侵蚀作用，是延长高炉寿命的重要手段之一其次，高炉内的冶炼物料对高炉寿命也有重要影响。
高炉内主要的冶炼物料是铁矿石，不同种类的铁矿石对高炉的寿命有不同的影响。
含有硅、铝等渣质较高的铁矿石会增加高炉炉内渣液的黏度，容易造成堵塞和结壳，增加炉内的操作难度，从而加快炉壁的磨损和腐蚀，缩短高炉的寿命。
此外，高炉内还会产生大量的煤气和灰渣，煤气中含有一定的硫和氯元素，当这些元素和炉壁中的金属发生反应时，会引起金属的腐蚀和侵蚀。
因此，选择合适的铁矿石和合理处理冶炼物料中的其他杂质，是影响高炉寿命的关键。
此外，高炉操作的稳定性和高炉维护的质量也会直接影响高炉的寿命。
高炉操作的稳定性包括供料、风口、富氧剂和其他操作参数的控制，稳定的操作可以减少高炉内的冷热变化，降低炉内的渣液运动对炉壁的冲击，减慢炉壁的磨损速度。
高炉维护的质量包括炉衬修复、铜套更换和其他维修工作的质量控制，良好的维护可以及时修复炉壁上的破损和缺陷，减轻炉壁的负荷，延长高炉的使用寿命。
此外，环保要求的提高也对高炉的寿命产生了影响。
为了减少高炉运行过程中产生的废气和废渣，减少对环境的污染，需要对高炉进行技术改造和升级，例如采用先进的炉衬材料，提高高炉的热效率，降低燃料消耗和废气排放。
这些改造和升级措施都需要投入大量的资金和技术，但可以显著延长高炉的使用寿命，并减少对环境的影响。
总之，高炉寿命受到多种因素的影响，包括高炉运行温度、冶炼物料的性质、高炉操作的稳定性和高炉维护的质量等。
天铁4号高炉长寿技术探讨
３１ 高炉操作 ．
３１ 开炉 达产操 作 ．１ ． 天铁 ４号 高炉第 四代 炉役 于 １９ ９ ８年 １ 月 ７日 ２
开炉 投产 ， 投产后 因外 围设 备影 响 ， 高炉休风率较 高 ，
在操 作 中没有 急于提高冶炼强度 ，从 表 ２可 以看 出 ，
施工 质量是高炉长寿 至关 重要的一环 ， 国内外对 此都相 当重视 。在施工管理方 面 ， 主要是加强施 工质 量 的监督 和管理 ， 制定一 系列 比较完善 的施工 质量标
的 经 验 进 行 简要 分 析 。
关键词
高炉 设 计
操作
冷却 管理
长寿 实践
２ 炉体设计
１ 育 言 才
近年来 ， 国高炉 长寿技 术取得 了较 大进 步 。国 我
天铁 ４号高炉于 １９ 年 ７ 进行 了扩 容大修改 ９８ 月 造， 同年 ｌ ２月投人 生产。 本着 以“ 高产 、 优质 、 、 低耗 长
高炉有 了合理 的设计和严格 的施 工 以后 ， 达 能否 到设计 要求 的寿命 、决定 于操作 者 的操 作 和管理水
平。
学侵蚀和渣铁环流 的机械冲刷 ，有利 于减少 炉缸 、 炉 底部位 的侵蚀 。炉身下部 至炉腹采用高铝砖 ， 炉身上
部采用致密粘 土砖 。
２３ 施 工 质 量 ．
度 由 ８ ５ｍｍ增 加到 １１０ｍ ， ４ ９ ｍ 有利 于增 加炉缸 的热 储备 ， 稳定 炉温 ， 减轻环 流渣铁 对炉缸 侧壁 和炉底 的 冲刷 ， 缓解炉缸 的侵蚀 。
做好 ４号高炉护炉工作 ，保证 高炉长期稳定顺行 ， 延
长 高炉 寿命 ， 提高单 位炉容 产铁 量 ， 值得 长期 研究 是
流强度
提高精料水平是 高炉顺 行和长寿 的基础 ， 特别是
高炉炼铁长寿问题探讨
１ 、前言
新建一座 大型高炉 或对一座大 型高炉进 行 改造 性大修，耗 资多达 上亿元 。因而高炉 使用寿命 直接关系到钢 铁工业的经 济效益。 随着世 界各 国钢铁 工业技术 的进步 ，高炉长 寿技术 已经取得 了显 著成果 ，工业 发达 的国 家的高炉寿命普遍能达 到 ｌ Ｏ 一 １ ５年 ，有的甚 至可 以达到 ２ Ｏ年 。相比较而言，我 国高炉的 长 寿 水 平 与 国外 先进 水 平 还 有 一 定 的 差 距 。 以唐钢炼铁厂 为例， 白建设大 高炉 以来 ，没 有 一座高炉的寿命超过 ｌ ０ 年 从降低生产成
布置 ２ ～３ 个出铁 口。这类布置，虽然 可以节 约 开支。但是对高炉冶炼及 寿命均有不利影
响 。 高炉 不 能 完 全 出净 渣 铁 ， 留 在 炉 内的 炉 渣 ，靠近铁 口的一侧 ，渣面接近 铁 口水平 。 而 远 离铁 口的 一 侧渣 面 较 高 。 如 果 铁 口布 置 在 同一侧 ，炉 内的炉渣分布必 然不均匀 。当 炉 况不太正常 ，特别是 炉温低时， 由于炉渣 粘稠 ，从滴落带下 降的铁 滴，穿过渣层 的速 度 不同必然影响到炉料均 匀下降及煤气流均 匀 分布， 由此导致局部 方向煤气流发展 。过 分发展的煤气流形成高炉 “ 管道行程 ” ，从而 破坏炉衬 的完整性，影响高炉寿命 。
本 以及推动炼 铁技术进步两方面 来讲，如何 采 取有效手段 ，延长高炉使用寿命 还需要我 国炼铁工作者不断去探 索和研 究。
２ 、影响高炉长寿 的主要因素
高 炉 的 长 寿 不仅 仅 是 高 炉 本 体 长 寿 ，还 包括生产主体 和辅助系统 的整 体长寿 ，任何 个环节 出现严重破损 ，都会影响高炉寿命 。 高炉能否长寿 主要取决于 以下因素的综讨
高炉出铁沟长寿化实践
结一小时，然后即可出铁。注意：沟壁内无需冷却，严禁往沟内喷水或风吹，清理粘结在沟 壁上的残渣可与喷补同时进行，根据高炉顺稳情况，一次性热喷补时间不大于５小时。
４、热喷补技术是主沟维护的重要措施，它对主沟局部侵蚀较厉害部位及时进行修补，
延长了主沟的使用寿命，降低了工作的劳动强度和主沟耐火材料的消耗，无需人工进行烘烤， 每次用料２—３吨，热喷涂一次安全出铁２－３万吨左右，一条沟一般喷涂１—３次，可使主沟过
铁后，及时放净撇渣器和主沟内的积铁，迅速清净残渣残铁，然后进行了喷补。喷补沟壁时，
先对喷补部位喷涂薄薄一层再向一侧延伸喷补，这样来回摆动，逆层叠加，待每层料湿干时 再喷上新的一层；喷补过眼时，适情况插入模具，喷补不规则部位应降低喷射速度，喷补厚
度较薄的部位，喷枪与墙面可呈４５。角，由下至上实施；喷补完后，让喷补料自行干燥烧
水。（必须采用二步加水法）
９、加水搅拌好的浇注料应在３０分钟内用完。以免放置时间过长，引起湿料凝固影响施工质
量。
１０、振捣：对浇注料质量的优与差尤为显的重要，正确的振捣方法是交叉垂直密实方法进行， 振捣效应以浇注料表面翻浆和无明显排气泡为佳。防止漏振或过振。０４年我们感到振捣器
力度不够。将１．０ＫＷ振捣器调动为１．５ＫＷ。同时纠正了重视闸板区域而不重视主沟两侧，特 别是铁口区域的成型质量ｏ．
的５０％，永久层在未受损害的前提不维修。
５、一期沟龄通铁量：１５万吨。
５、出铁沟施工维护方式
１、堵铁口放净残铁并清理。
２、人工对出铁沟工作面渣铁侵蚀层作解体清理。必须将旧料铲除，要见到永久层或砖衬，
高压风吹扫杂物。
３、施工前彻底清理施工机具和胎具，搅拌机等。胎具工作面涂上润滑油以利脱模，采用强
炉体长寿探讨
长寿高炉设计的探讨全强马魁铎内容提要:本文概述了国内外高炉寿命的现况及差距，介绍了一些长寿高炉的实例。
炉底炉缸蒜头状侵蚀机理。
实现长寿的不同砌体结构及其选用的耐火材料性能。
分析了炉腰及炉身下部砌体结构、耐火材料选择及冷却设备改进情况。
参考国外高炉长寿经验，结合国情以2500m3高炉为例，提出了长寿高炉设计的基本设想。
1 前言高炉长寿已成为当代炼铁技术的发展标志和重要组成，是目前高炉工作者普遍关心的问题。
现时发达国家的高炉寿命大都在10年以上，如创大型高炉世界纪录的日本川崎千叶6号高炉(内容积4500m3)于1976年6月投产，到93年11月已生产16年5个月。
单位炉容产铁已达10500吨以上。
该高炉寿命预计可达17年。
欧州高炉寿命达10年以上，如法国DUNRERQUE2号高炉1982年1月至92年7月，寿命已过10年。
FOS的2号高炉寿命已过1年。
我国强化冶炼生产指标先进，不经中修实现长寿的高炉，如梅山1号高炉(1080m3)，宝钢1号高炉(4063m3)至今已生产8年多，单位炉容产铁分别超过5700吨和6159 吨。
但大多数高炉寿命经中修才能达到８年，与国外长寿高炉相比有很大差距。
高炉长寿给钢铁企业带来的经济效益已被人们所共识。
近年来，不论是大修高炉还是新建高炉都在高炉长寿上作了大量工作。
如我们在近年来新建改建的高炉上大多采用软水密闭循环冷却系统来提高冷却效果。
改进冷却设备，采用了双层水管的第三代冷却壁。
高炉内衬易损部位采用优质耐火材料等，尽管如此，实际炉役寿命一般尚难达８年，与发达国家15年的设计寿命相差甚远。
影响高炉寿命的因素主要有以下几点:高炉的生产操作；稳定优质的原燃料条件及耐久的炉体结构。
稳定优质的原燃料条件可保证高炉生产稳定，避免炉况波动而造成炉衬和冷却设备过早损坏，减少故障，提高作业率，提高经济效益。
耐久的炉体结构是高炉稳定生产保证长寿的物质基础。
高炉是长期连续生产的设备，建成投产后就难以轻易改变。
高炉长寿技术评述
高炉长寿技术评述王维兴(中国金属学会北京100711)2008年公布的《高炉炼铁工艺设计规范》中规定：高炉一代炉役的工作年限应达到15年以上。
在高炉一代炉役期间，单位高炉容积的产铁量应达到或大于1万t。
目前，我国绝大多数高炉没有达到上述目标，特别是一些中小高炉寿命普遍处于低水平阶段，个别小高炉出现寿命在5年以下的现象。
所以说，努力提高我国高炉寿命，是炼铁界的一个十分重要的任务，也是提高高炉生产效率和经济效益，实现炼铁系统节能减排的重要手段，应当引起钢铁企业各级领导的高度重视。
1.高炉长寿的重大意义高炉长寿是钢铁企业走可持续发展的一项重大举措。
钢铁联合企业生产各工序物流是一环扣一环。
高炉大修停产，会使企业生产链断开，造成炼铁前后工序均要减产，给企业造成重大经济损失，产品产量下降，设备作业率下降，经济效益大幅度下滑；同时，还要为大修高炉支付巨额资金，一座大型高炉的大修费用约在1亿元左右。
高炉大修前后，均要增加企业资源和能源的消耗，污染物排放也要增加，对生产环境造成较大的负面影响。
高炉长寿的重大意义，不仅在炼铁工序本身，而且也会给整个钢铁企业带来巨大效应，包括生产成本降低，能源消耗减少，污染物排放减少，实现钢铁联合企业的高效化生产、连续化和紧凑化生产得以延续进行。
延长高炉寿命不仅是可直接节约大修费用，而且还可以减少因大修而引起的停产损失和经济效益的提高。
2.高炉长寿的工作目标依据现已掌握的高炉设计、设备制造、高炉操作和维护等方面的先进炼铁科学技术发展现状，高炉寿命已经可以实现下列目标：·高炉一代炉龄（不进行中修）在20年以上；·高炉日常能处于高效化、自动化、连续化、长寿化，生产过程环境友好的稳定生产状态，一代高炉单位炉容产铁量在1.5万t/m3以上；·采取一切有效的技术措施（包括分段拆装，炉缸预砌等），最大限度地缩短高炉大修工期（大型高炉要在2个月以内），优化停炉和开炉操作技术，实现科学停炉和快速达产，减少因高炉大修对联合企业的不利影响。
高炉长寿技术剖析2
高炉长寿技术剖析（二）2015-12-04 15:21:00我国高炉出现的短命炉缸，正是在小块炭砖或“焙烧”炭块的高炉上。
彻底解决的方法是让炭块中的温度场中不出现形成脆性带的温度带。
从这个角度看，陶瓷杯是有效的措施。
我们认为不论哪种结构的全炭侧壁和陶瓷杯壁，还是使用大块炭砖为好。
那么，既然陶瓷杯壁隔离了铁水与炭砖的接触，应该保护好炭砖，为什么当前多座拥有陶瓷杯高炉出现了事故，或杯壁内侧的炭砖内出现溶洞式侵蚀。
某些专家将这样的现象归于陶瓷杯结构，认为陶瓷杯危害了高炉炉缸寿命，他们的理由是陶瓷杯壁内出现溶洞，陶瓷杯壁阻碍了炉渣在炭砖表面形成保护层，炭砖与陶瓷杯壁间形成环裂带等。
我们不认同这样的观点，因为未完全饱和铁水对炭砖的熔蚀是普遍规律，只要铁水与炭砖长时间接触都会发生，在不用陶瓷杯壁的全炭结构上也出现溶洞式侵蚀，甚次阻碍形成炉渣壁保护层。
连铁壳保护层都难于形成更不用说炉渣壁，出现问题的高炉大部分在铁口以下1m以上的地区，少数在铁口以下两侧（第二风口下方），这里怎么会有炉渣；铁口以下都被铁水填满，炉渣不可能到达。
既然无炉渣，怎么会结成渣壁。
再说陶瓷杯壁隔离铁水与炭砖接触远胜于渣壁。
我们认为专家们指出的使用陶瓷杯壁后出现的问题是存在的，但其原因不是陶瓷杯的问题。
主要问题是：①设计上有两个方面的缺点：陶瓷杯壁砖没有锁住；陶瓷杯壁与炭砖间的缝没有处理好。
②陶瓷杯壁的刚性质量差：选用的炭砖不当，例如早期的自焙炭砖和自焙炭块，现在的石墨炭砖和半石墨炭砖，或供应商供应的炭砖质量差。
③砌筑质量差，尤其是使用小块炭砖，砖缝很多。
④某种原因使水漏到炭砖层发生水煤气反应，C+H2O→CO+H2，将炭砖熔蚀。
实践表明，在解决上述问题后，陶瓷杯对延长炉缸炉底寿命是起好作用的。
现在出现用高质量高Al质耐火砖代替普通粘土砖作为全炭炉缸侧壁的保护层，而且厚度也在增加。
我们认为这是亚陶瓷杯结构。
因此，只要在设计上解决问题，陶瓷质杯壁砖质量有保证，砌筑严格规范，在新型耐火材料成功前，陶瓷杯结构是好的选择。
浅谈延长高炉寿命的对策
浅谈延长高炉寿命的对策中国高炉炼铁生产技术虽然取得了明显的进步，但钢铁企业高炉长寿和生产安全方面的问题日益突出。
据不完全统计，2012年，中国有10座高炉炉缸出现问题，以致烧穿;国外近年也有10余座高炉(炉缸直径大于9m)出现炉缸问题，经济损失巨大。
此外，中国钢铁企业炼铁风温与能效水平与国际先进水平仍有一定差距，耐火材料企业之间热风温度差距较大，使能源利用效率降低，影响了中国炼铁工序能耗和成本的降低。
2012年底召开的全国高炉长寿与高风温技术研讨会上，中国炼铁行业的设计、应用方面的专家从设计、关键设备与材料选择、施工和操作维护等方面系统总结交流了国内外高炉长寿技术和高风温技术的成功经验，分析研究高炉长寿技术和高风温技术应解决的突出问题与发展趋势，对于高炉炉缸炉底的损坏机制分析、长寿炉缸炉底结构设计、长寿关键要素的分析和对策、热风炉实现高风温的方法及其关键技术等热点问题，进行了探讨。
对炉缸损坏机制判断比较统一，当前追求高冶炼强度和原燃料质量下降是中国高炉生产问题频出的重要原因之一。
北京科技大学王筱留认为：炉缸破损的本质是铁水环流对砖衬的冲刷和未饱和铁水对炭砖的溶蚀。
任何防止环流的破坏作用的措施都是可行的。
它们是否能起到应有的作用，取决于设计、材质、筑炉和生产等诸多因素。
冷却很重要，大水量小温差、大水量大温差是操作习惯，不是决定问题的本质。
①冷却器内水速是重要因素之一;②冷却水管排列尽可能消灭死区是重要因素之一;③保证冷却发挥作用，要消除水垢、气隙;④靠冷却炭砖(工作表面)生成凝固层是人们的想象，生产中是不可能的。
大修拆炉炭砖表面的凝固物是在炉缸冷却后形成的。
生产中是黏滞层(含石墨或N、C化合物的黏度很高的铁液)。
为应对能源形势的严峻挑战，工业加热窑炉节能降耗是发展的必然趋势。
工业加热窑炉节能与窑衬耐火材料的技术进步、加热窑炉技术设计和施工密切相关。
窑衬耐火材料在工业加热窑炉中的节能作用是通过多种窑衬耐火材料与隔热保温材料组合，河南华珩耐火材料厂采用耐火绝热一体化轻质耐火材料作为窑体结构材料，使窑体减少散热损失和蓄热损失达到节能目的。
关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨 1.
济南钢铁集团炼铁厂
2013年9月
内 容 提 要
一、前言
二、影响炉缸寿命的主要因素
三、延长高炉炉缸寿命的建议
四、几个问题
五、结语
一、前言 随着现代高炉逐渐大型化和生产的高效化， 高炉长寿的重要性日益显现，高炉能否长寿对于 钢铁企业的正常生产秩序和企业总体经济效益影 响巨大，因此，已经引起业内的高度重视。广大 炼铁工作者为了尽量延长高炉寿命，从设计、施 工、操作和维护等方面开发并采用了许多新技术 、新工艺和新材料，取得了显著的效果，使高炉 寿命不断提高。
三、延长高炉炉缸寿命的措施建议
1.在设计方面要解决风口区冷却壁过早破损的问题 保证炉缸、炉底长寿首先应该从冷却壁做起，因为再好的耐 火材料没有冷却不行，再好的耐火材料也怕水浸泡，因此，彻底 解决炉底、炉缸长寿问题首先要解决风口区冷却壁长寿问题。 2000年以后国内新建的高炉，特别是“薄壁”高炉，有不少 高炉存在炉缸风口区冷却壁过早损坏问题，济钢的1750 m3高炉 多座高炉均存在这一问题。
3）、在线压浆的实施 济钢高炉还采用在线灌浆的方法进行对炉缸的维护，炉缸炉底压浆 采用的是一种树脂键高SiC泥浆压入料，压浆机采用的是专用双螺旋压 浆泵。在线压浆过程基本和休风灌浆相同，主要步骤为浆料加热→压浆 孔蒸汽吹扫→设备预热→进行压浆→记录→结束收尾。在压浆过程中要 将压浆孔上安装一个三通阀门，作为排气阀使用。在连接好压浆管后， 先打开排气阀，通过高压浆料将管道内空气、水及杂质排干净，待出浆 后再打开压浆阀并关闭排气阀。通过高压浆料来密封压浆孔阀门接口， 能够有效解决高炉不休风实施在线压浆时炉内煤气的向外泄问题，能够 保证作业安全。当然不提倡在线灌浆，毕竟存在一定的安全风险。
浅析高炉长寿技术
浅析高炉长寿技术【摘要】高炉长寿工作应从建造一座高炉开始，包括高炉的设计、材料的质量、施工的质量及进度，到开炉前的烘炉操作，开炉操作，开炉初期的强化程度，以及高炉的日常操作与维护、冷却制度的控制、炉体温度的监测，各个环节都不能有丝毫的放松。
高炉设计要保证内型合理，砖衬和冷却设备与炉内热流强度和侵蚀机理相适应。
施工过程中应管好材料质量和施工质量。
烘炉按要求进行，避免微小裂纹的产生。
加强日常操作与炉体维护的管理更会延长高炉的使用寿命。
【关键词】高炉；长寿；控制0 前言高炉长寿技术一直是炼铁工作者努力专研的课题。
一代炉龄的长短，一代炉龄内高炉的生铁产量，以及一代炉龄内高炉是否进行中修，这些直接影响生铁的成本和钢铁企业的经济效益。
特别是现在钢铁企业利润及其有限，甚至出现亏损，各钢铁企业都在寻求降本增效的措施的情况下，高炉长寿技术就尤为重要了。
日本一高炉寿命已达20多年，我们高炉的寿命照此有很大差距。
高炉长寿技术是找出影响高炉寿命因素并严格控制好每一环节。
1 高炉的设计及施工高炉的内型结构、炉体内衬结构、炉体冷却结构的设计是否合理是高炉长寿的关键。
高质量的施工是高炉长寿的保障。
1.1 高炉的内型结构合理的内型结构必须适应煤气和炉料的体积变化和运动规律，并能促使冶炼指标得到改善。
按照公式计算的内型必须与同类型高炉的生产效果进行比较，并调整各部位尺寸。
高炉内型要着重考虑风口数目、炉缸直径、鼓风机能力三者之间的关系。
风口数目按经验公式计算获得，风口数目有增多的趋势，有利于提高炉缸圆周工作的均匀化和强化冶炼。
但风口数目过多，炉缸直径大，而鼓风机能力不足时会导致燃烧带过小，吹不透中心。
从而影响高炉顺行，达不到强化的目的。
国内就有由于风口数目过多的高炉，投产后达不到预期的冶炼强度，不得不长期堵上两个风口进行操作。
1.2 高炉的炉体内衬结构高炉内不同部位内衬承受的破坏因素都是多个，炉身上部以机械冲刷为主，也有少量的碱金属和沉积碳的侵蚀，材质选择上应首选致密度大的砖，粘土砖和高铝砖均可。
高炉长寿技术浅析
破 损 大致可 概 括 为 ： （ １ ） 铁 水 对 碳 砖 的渗 透 侵 蚀 。 铁水 渗透 到碳砖 的气 孑 Ｌ 中， 生成 脆 性 物 质 ， 造 成 碳
不好 ， 要想 通 过 改 善 高 炉 操 作 和 炉 体 维 护 技 术 等
措施 来获 得长 寿 ， 将 变得 十 分 困难 ， 而且 还 要 以投 入 巨大 的维 护 资 金 和 损 失 产量 为代 价 。 因此 ， 提 高 高炉 的设 计 和建 设 水 平 ， 是 实 现 高 炉 长 寿 的根
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２— ０ ７— ０ ９ ．
随 着我 国钢 铁 工 业 的发 展 ， 我 国 高 炉 的 数 量
迅 速增 加 ， 高炉 向大型化发展， 设计水平 、 高 炉 寿 命 都有 了较 大提 高 。我 国高 炉装 备 的长 寿水 平 则 较低 ， 一 般 一 代 炉役 无 中修 寿命 低 于 １ ０年 ， 仅 少 数 高炉 可 实现 ｌ ０～１ ５年 的 长寿 目标 ， 长 寿 总体 水 平 与先 进水 平相 差大 。
高炉 能否长 寿 主要取 决 于 以下 因素 的综 合 效
果： （ １ ） 高 炉大 修 设计 或新 建 时采 用 的长 寿 技 术 ，
如合理 的炉型 、 优 良的设 备制造 质 量 、 高 效 的冷 却 系统 、 优质 的耐 火材 料。（ ２ ）良好 的 施 工 水 平 。 （ ３ ） 稳定 的高 炉操 作 工 艺 管 理 和优 质 的原 燃 料 条 件 。（ ４ ） 有 效 的炉体 维护技 术 。这 四者 缺 一不 可 ， 但第 一项 是 高 炉 能 否 实 现 长 寿 的 基 础 和 根 本 ， 是 高炉 长 寿 的 “ 先天因素” 。如果这种“ 先 天因素”
1高炉长寿技术
5
三 国内高炉炉龄情况
6
四 影响高炉寿命的因素
（1）高炉长寿的影响因素 高炉能否长寿主要取决于以下因素的综合效
果：一是高炉大修设计或新建时采用的长寿技术， 如合理的炉型、优良的设备制造质量、高效的冷 却系统、优质的耐火材料。二是良好的施工水平。 三是稳定的高炉操作工艺管理和优质的原燃料条 件。四是有效的炉体维护技术。这四者缺一不可， 但第一项是高炉能否实现长寿的基础和根本，是 高炉长寿的“先天因素”。如果这种“先天因素” 不好，要想通过改善高炉操作和炉体维护技术等 措施来获得长寿，将变得十分困难，而且还要以 投入巨大的维护资金和损失产量为代价。
15
铜冷却壁。在此区域应用铜冷却壁能满足快速形 成稳定渣皮的要求。铜冷却壁导热性好、冷却强 度大，在冷却水量足够并稳定的条件下，工作时 冷却壁体温度均匀，表面工作温度一般在40℃以 下，并且能在其热面形成非常稳定的渣皮。即使 高炉操作过程中发生渣皮脱落，也能在短时间 （15min)内形成新渣皮。铜冷却壁一般不必外砌 耐火砖，仅需在开炉前喷涂一层抗磨损的耐火喷 涂料，其工程造价与采用铜冷却板相当。自20世 纪90年代初以来，世界上已有50多座高炉采用了 铜冷却壁，尚未发现有一根水管烧坏。铜冷却壁 是迄今为止最彻底地贯彻自我造衬、自我保护设 计理念的无过热冷却设备。我国近年来新建或大 16 修的高炉绝大多数都采用这种方式。
一 高炉长寿技术的内涵
新建一座大型高炉或对一座大型高炉进行改 造性大修, 投资多达十几亿元甚至几十亿元, 因此 国内外高炉工作者对高炉长寿问题特别重视。
高炉为什么要长寿?初看是一个老生常谈的 问题。如果进一步思考，人们似乎对这个问题的 认识并不一致。
从长远观点看高炉长寿应当是钢铁工业走向 可持续发展的一项重要措施，以减少资源和能源 消耗、减轻地球环境负荷为目标。在这一点上容 易取得共识，而对达到什么程度的高炉才能算长 寿，钢铁界的认识并不一致。
高炉长寿问题探讨
测手段 等方面存 在 的影 响高 炉长 寿 的问题 及 所做 的工 作 。同时 提 出了 高炉 长寿应 重 点研 究 的技 术
内容 。
关键 词 ： 高炉 ； 长寿 ； 问题 ； 系统 研 究
中图分类号 ： Ｔ Ｆ ５ ７ 文献标识码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ６— ５ ０ ０ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ １— ０ ０ ３ ４一 Ｏ ２
Ｂａ ｎ Ｙｏ ｕ ｈｅ
（ Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ Ｇｕ ｏ ｆ ｅ ｎ ｇ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ．Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｔ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ｎ ， Ｈｅ ｂ ｅ ｉ ， ０ ６ ３ ３ ０ ０ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｏ ｐｒ ｏ ｌ ｏｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕｒ ｎａ ｃ ｅ ｌ ｉ ｆ ｅ ｉ ｓ ａ ｌ ｏ ｎｇ — ｔ ｉ ｍｅ．ａ ｎ —ｒ ｏ ｕ ｎｄ ａ ｎｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｗｏ ｒ ｋ， ｉ ｔ ｓ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ｅ ｅ ｄ ｓ ａ ｔ ｉ ｇ ｈ ｔ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ，ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｂ ａｓ ｉ ｃ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｍａ ｎａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎｄ ｅ ｑ ｕｉ ｐｍｅ ｎｔ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ・
瓷垫 ， 炉缸 铁 口部位采 用微 孑 Ｌ 大块 碳砖 ， 炉 缸碳 砖 内
砌小块 刚玉质 陶 瓷杯 ， 风 口铁 口部 位 采用 刚玉 质 组
ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｍａ ｓ ｏ ｎｒ ｙ，ｈ ａ ｒ ｍｆ ｕｌ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ，ｃ ｏｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｑｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ，ｆ ｕ ｒ ｎａ ｃ ｅ ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ，ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎ ｄ ｍａ ｎ — ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｄ ｅ ａ ｓ，ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ ｃａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇｔ ｈ， ｃ ｈｅ ｃ ｋｉ ｎｇ ｍｅ ａ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｔ ｃ ． Ａｔ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｍｅ ｉ ｔ ｉ ｓ ｐｒ ｏ ｐｏ ｓ ｅ ｄ ｏｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ— ｎ ｉ ｑｕ ｅ ｓ ｔ ｏ ｂ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ａ ｓ ｅ ｍｐ ｈ ａ ｓ ｉ ｓ ｋｅ ｙ ｓ ｆ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｌ ｏｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎａ ｃｅ ｌ ｉ ｆ ｅ． Ｋｅ ｙ Ｗ ｏｒ ｄ ｓ：ｂｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｎａ ｒ ｃ ｅ；ｌ ｏｎ ｇ ｌ ｉ ｆ ｅ； ｐ ｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍ ；ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ
关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨
关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨高炉炉缸是高炉的重要组成部分，它的结构和设计对高炉运行的稳定和长寿有着重要影响。
在高炉炉缸结构和长寿方面的探讨中，主要涉及到以下几个方面的内容：高炉炉缸的结构特点、炉缸内耐火材料的选择和使用、炉缸内炉渣的影响以及提高高炉炉缸的长寿的措施等。
高炉炉缸是高炉内的一个重要部位，其主要功能包括提供火口空间、保持热平衡、形成适宜的气氛和协调上、下部两个系统之间的关系等。
根据高炉炉缸的位置和结构特点，可以将其分为上半炉缸和下半炉缸。
上半炉缸是高炉的燃烧室，负责燃烧煤料和产生高炉煤气，同时还承受着巨大的热负荷。
下半炉缸主要起到合流和分流矿石、燃料和空气的作用，对高炉的运行稳定性有着重要的影响。
炉缸内的耐火材料是高炉炉缸的关键部分，对高炉的长寿有着重要影响。
在选择和使用耐火材料时，需要考虑到其耐火性、抗热震性和抗侵蚀性等方面的性能。
一般来说，炉缸内的耐火材料主要由耐火砖和耐火浇注材料组成。
耐火砖是一种具有优异耐火性能的砖瓦材料，可以承受高温和腐蚀的侵蚀。
而耐火浇注材料则具有良好的耐火性能和抗热震性能，可以适应高炉内的高温和频繁的热震情况。
炉缸内的炉渣是高炉炉缸结构和长寿的重要因素之一、炉渣的流动和积聚会对炉缸内的耐火材料和结构构件造成磨损和侵蚀。
因此，合理管理炉渣的流动和减少炉渣的积聚是提高高炉炉缸长寿的重要措施之一、在实践中，可以通过调节炉渣的粘度、降低炉渣温度、控制炉渣组分等方式来减少炉渣的侵蚀。
为了提高高炉炉缸的长寿，可以采取一系列的措施。
首先，可以在设计和建造阶段对炉缸结构进行优化，提高耐火材料和结构材料的性能和耐久性。
其次，可以加强对炉缸内耐火材料的管理和维护，定期检查和修复炉缸内的损坏部分。
此外，还可以采取一些技术手段来控制高炉的操作参数，减少炉缸内的温度和热震，从而延长高炉炉缸的使用寿命。
总的来说，高炉炉缸的结构和长寿方面的探讨是高炉运行和维护管理的重要内容。
通过合理设计和管理，选择优质的耐火材料，控制炉渣的流动和减少炉渣的侵蚀，可以提高高炉炉缸的长寿，并保障高炉的稳定运行。
高炉炉缸长寿措施研究
高炉炉缸长寿措施研究发布时间：2023-01-11T02:15:09.222Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷16期作者：刘哲[导读] 高炉设备运行期间，炉缸使用安全性，会对设备应用寿命产生直接性影响。
要想延长设备使用时间，刘哲阳春新钢铁有限责任公司 529600摘要：高炉设备运行期间，炉缸使用安全性，会对设备应用寿命产生直接性影响。
要想延长设备使用时间，就要对炉缸故障问题全面分析和解决，并且降低炉缸故障问题发生几率。
在对高炉设备功能完善和优化时，需要对引发炉缸侵蚀问题发生原因全面分析，并制定针对性预防措施，还要引进更加先进长寿技术，对高炉设备性能持续优化，确保高炉设备能够始终保持安全稳定运行状态，从根源上对各项隐患问题全面消除。
本文就高炉炉缸长寿措施进行相关分析和研究。
关键词：高炉；炉缸；长寿措施；研究在当前时代背景下，钢铁企业已经引进了更加先进技术和设备，提高了生产质量和效率。
在应用高炉设备炼铁时，钢铁企业需要对设备运行状态全面监测，并制定针对性故障防控措施，才能提高生产水平。
但因为高炉设备使用期间，内部运行温度不断上升，且运行压力比较大，会对炉缸运行安全性产生不良影响。
炉缸属于易损构件，在高炉冶炼期间，炉缸烧穿等故障问题，会对正常作业产生不良影响。
一旦高炉设备出现损坏问题，在对设备更换时，要投入更多资金成本[1]。
一、高炉设备运行特点近几年我国钢铁企业业生产水平正在不断提高，尤其是在引进自动化技术和智能技术之后，促进冶炼生产向着标准化和规范化方向进行了更好发展。
钢铁企业在对现有生产设备更新和优化时，选择了一些智能化操作水平比较高的新型产品，在对高炉设备应用管理时，钢铁企业也采用了自动化管控形式，对设备运行期间各项缺陷问题分析和解决。
但因为高炉设备使用时，经常会出现故障问题，尤其是炉缸故障问题发生几率比较高，需要采取有效措施，对炉缸全面防护，才能延长高炉设备使用寿命，为正常生产提供充足支持。
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学科代码：080201学号：082302010072 贵州师范大学（本科）毕业论文题目: 高炉长寿技术的探讨学院：材料与建筑工程学院专业：冶金工程年级：2008级姓名：指导教师：完成时间：2013年5月14日目录44566666677778999910101010111111111111121212121313131314141414141415 15 151516 16 16161718 181819 191920 20 202021 2121222324高炉长寿技术的探讨郑茂骁中文摘要：通过分析当今国内国外对延长高炉寿命的研究所取得的成果，得出提高高炉寿命是一个系统的工程，涉及高炉精料、煤气流分布的调节、提高耐火材料的性能、加强炉体的冷却、选择合理的操作制度及日常维护等，只有将许多延长高炉寿命的技术和设备有机地结合起来，才能实现高炉长寿。
关键词：高炉长寿；有害元素；煤气流分布；耐火材料；高炉冷却Abstract:through the analysis of the current domestic to extend the service life of the foreign blast furnace, the results, improve the service life that blast furnace is a system project, which involves the blast furnace gas flow distribution of boars, adjusting and improving the performance of the refractory materials, strengthening the furnace cooling, selection of rational operation system and daily maintenance etc, only will extend the service life of the many blast furnace technology and equipment organically, to achieve the blast furnace longevity.Key words:the blast furnace long; The harmful elements; The gas flow distribution; Refractory materials; Furnace cooling引言钢铁作为工业的骨架，在国民经济中扮演着重要的角色，而高炉的寿命的长短直接关系着钢铁企业效益的好坏，为了提高我国钢铁企业在国际市场的竞争力，努力提高我国的高炉寿命已是一个十分重要的任务。
我国2008年公布的《高炉炼铁工艺设计规范》中明确指出：高炉炼铁一代炉役的工作年限应在15年以上，在一代炉役期间，单位高炉容积产量应达到或高于1万吨[1]。
在现阶段，我国大多数高炉并没有达到上述目标。
而在国外，许多高炉通过改进高炉炉体冷却装置和炉底耐火材料质量等措施，已出现了炉役超过20年的高炉。
日本川崎公司千叶6号高炉（4500m3）和水岛2号、4号高炉都取得了20年以上的长寿实绩[2]，虽然我国近年来在高炉长寿方面取得了较大的进步，但相比较而言，但我国大多数高炉装备的长寿水平则较低，管理技术相对滞后，在高炉强化冶炼时高炉寿命得不到保障，造成大量的经济损失。
所以，延长我国高炉寿命已是摆在各位专家及学者面前一重要的课题。
1.绪论1.1. 延长高炉寿命的意义随着经济全球化的发展，行业竞争的加剧，先进的冶金技术及高效的管理手段在高炉上得到应用，高炉生产不断强化，实现高炉高产，优质高效，低耗长寿的目标。
以最低的投入获得最高的效益，加大企业在行业中的竞争能力，走可持续发展战略已是当代冶金行业的主题。
在高炉生产中，新建一座大型高炉投资需要数十亿元，而一座高炉的大修也需要数亿元，而高炉的大修，导致高炉停炉而无法正常生产，产量下降，不仅带来经济上的损失，而且也造成资源的消耗和能源的浪费。
由此可见，延长高炉寿命能够减少经济投入，降低生产成本，也是实现可继续发展的重大举措。
1.2.延长高炉寿命的目标依据现有的高炉设备、操作和维护技术，可以实现下列目标：(1)一代炉龄（不进行中修）在20年以上。
(2)高炉日常能处于高效化、自动化、连续化、长寿化，生产过程环境友好的稳定生产状态，一代高炉单位炉容产铁量在1.5万t/m3以上；(3)采取一切有效的技术措施，最大限度地缩短高炉大修工期（大型高炉要在2个月以内），优化停炉和开炉操作技术，实现科学停炉和快速投产，减少因高炉大修对企业的不利影响[3]。
1.3.影响高炉寿命的因素延长高炉寿命是一个系统的工程，包括高炉的优化设计、高炉原料中有害元素的处理、耐火材料的性能、良好的冷却方式、高炉操作的科学性和稳定性、炉体的维护和管理，应急事故的科学处理等。
上述各因素之间有着内在关联因素，相互影响，也有互补的作用。
2.有害元素对高炉的影响及去除2.1.有害元素的来源在高炉冶炼中，有害元素来源主要由铁矿石、焦炭等原料带入，有害有素在矿石中常以复杂硅酸盐和硫化物存在，而常规烧结中很难除去。
2.2.有害元素对高炉的危害有害元素侵蚀砖衬及炉体，造成炉皮开裂，冷却板损坏。
由于有害元素在炉内富集，在炉身中下部软融带附近，有害元素吸附或渗透进入砖缝，造成砖衬被侵蚀和异常膨胀，使冷却板暴露在高温气流中易受冲击而损坏。
如果原燃料质量下降，有害元素入炉量增加，在炉内大量富集，对砖衬的破坏力度加大。
有害元素的危害主要表现在以下几个方面。
2.2.1.锌的危害锌在常以硫化锌状态存在，在大于1000℃的高温区被还原成锌，沸点（907℃）很低，被还原后气化进入煤气，部分随锌随煤气逸出炉外，部分在管道和炉体上部聚集，大部分锌又被氧化成氧化锌被炉料吸收再度下降还原，形成循环。
Zn在随煤气排除时，部分锌蒸汽沉积在高炉上部砖衬缝隙中，氧化后体积膨胀，破坏炉衬，是冷却壁水管非正常损坏的原因之一；尤其是当锌在高炉内有大量存在时，大量的锌主要随煤气排除，在管道中凝集，造成管路堵塞，给高炉运行来带不变，同时引起炉顶煤气压力异常波动，煤气流偏行[4]。
2.2.2.碱金属的危害碱金属的危害主要表现在以下几个方面：（1）碱金属的吸附首先从焦炭的气孔开始，而后逐步向焦炭内部扩散，随着焦炭在碱金属蒸汽内暴露的时间延长，碱金属的吸附量逐渐增多，焦炭基质部分扩散的碱金属会侵蚀到石墨晶体内部，破坏原有的结构，使焦炭产生较大的体积膨胀，导致焦炭破碎，焦炭反应性增加，反应后强度降低[5]。
（2）碱金属主要是以硅酸盐的形态存在，由原燃料带人高炉，当炉料下达高温区或炉缸时，碱金属被还原，消耗大量的热量，使燃耗增加。
碱金属粘附于炉衬上，既导致高炉结瘤，影响高炉布料，破坏煤气流分布，易塌料、悬料，也使炉壳热流强度降低，又破坏砖衬[6]。
碱金属不断循环富集，最终导致炉内碱金属不断增加，对高炉的危害越来越严重。
2.2.3.铅的危害铅主要由矿石带人，在矿石中常以硫化物存在（如方铅矿），烧结过程中很难排除，铅在高炉中几乎全部被还原，密度高达11.34t∕m³，比铁的密度(7.9 t∕m³)大,熔点很低(327℃)，沸点为1540℃，在高温区部分气化进入煤气，上升到低温时被氧化为氧化铅随炉料下降，在炉中形成循环富集，沉于死铁层之下，容易引起炉底砖上浮，破坏炉底砖缝，有可能会造成炉底烧穿[7]。
2.3.降低高炉内有害元素的措施为延长高炉寿命，必须尽可能的降低碱金属在原燃料中的含量，降低碱金属在高炉内的影响，可采取以下措施。
（1）减少有害元素的入炉量。
制定严恪的原燃料采购标准，尽可能采用含有害元素较低的原料。
（2）原料碱金属含量较高时，对原料进行脱碱，减少焦沫及矿沫的入炉，烧结矿和球团矿中的碱金属可以用氯化焙烧的方法将其分离出来，氯化钙加入烧结矿和球团矿中，能够将其中的碱金属变成相应的氯化物（如氯化钠和氯化钾），生成物的熔点很低（分别是800℃和770℃），沸点也低（1465℃和1437℃）[8]，对烧结矿和球团矿的脱碱是有利的，脱碱产物会沉积在废气流经的各种设备上，要注意对这些设备进行定期整理，防止管道结瘤和腐蚀管道。
（3）高炉排出碱金属的主要渠道是炉渣，控制好炉渣碱度。
通过降低炉渣碱度到1．O5～1．15之间，炉渣流动性良好，对排碱有利。
提高渣中MgO（12％－15％）含量，能够降低渣中K2O、Na2O的活度，从而提高排碱率，渣中MgO含量增加1％，渣中碱金属氧化物含量增加0.21％，有利于碱金属从炉渣中排出，渣中适当增加MgO含量，既利于改善渣的流动性又有利于排碱；（4）控制煤气流分布，在高炉冶炼中，煤气量大，温度高的地方炉料的含碱量也高。
限于旧的操作观念，为了防止炉墙粘结和保证风量，采取开放两道气流的装料制度，边缘轻负荷，中心加焦，矿石大量分布在中间环带，边缘气流较大，炉衬的侵蚀较为严重，为了压制边缘，应打开中心气流，增加富氧和适当提高鼓风动能，提高风温，装料制度逐步向重边缘放中心的方向转变，使高炉气流得到很好的控制，有效地保证了中心气流强劲，边缘稳定。
这样可减少边缘气流分布，减少碱金属对炉衬的侵蚀。
（5）适当降低炉顶压力，锌随煤气排出高炉是高炉排锌的主要途径。
炉顶压力较高，不利于排锌。
所以适当降低炉顶压力，提高煤气流速，提高排zn率。
但在高炉强化冶炼时要求具有一定的炉顶压力，如果炉顶压力较低，会给高炉的产量带来一定的影响。
故此方法在高炉实际生产中不常用。
（6）原料中含铅量较大时，由于大部分铅被还原沉积于炉底，可在炉底增加排铅口，定期排铅。
（7）生产管理：建立严格的监控制度，定期检测化验炉料、炉渣、炉尘或煤气中有害元素含量，并及时跟踪其在高炉内的收支平衡情况。
对于负荷高出炼铁操作要求的，应建立定期排碱措施。
3.选择性能优良的耐火材料耐火材料的性能，很大程度上影响了高炉的寿命。
耐火材料除了具有高的抗炉料的机械磨损外，抗碱金属、锌和炉渣的侵蚀以及抗炉内附着物脱落的热震是炉身竞争耐材必须具备的基本品质。
高炉的不同部位，对耐火材料的要求也不相同。
3.1.炉底、炉缸的耐火材料的选择3.1.1.炉底、炉缸的侵蚀机理炉缸是盛装铁水和熔渣的地方，是高炉内衬破损严重的主要区域之一，高炉一代炉役的寿命也主要取决于高炉炉底、炉缸内衬的破损程度。
炉缸内衬除受高温作用外，还主要受到渣铁的化学侵蚀与冲刷，炉底主要以铁水的渗入侵蚀为主。
在铁水侵入的同时，碱和锌也侵入，可引起耐火砖脆化，从而使高炉炉底耐火材料发生严重破坏。