高炉长寿技术

浅析高炉长寿技术
【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。

炉身中下部及炉腰受热震、初渣侵蚀作用，同时也受机械冲刷和碱金属和沉积碳的侵蚀，采用碳化硅砖是不错的选择。

炉腹处受机械冲刷和外力作用，主要靠渣皮维持工作，这个部位可以采用刚玉莫来石砖或铝碳砖。

炉缸和炉底是高炉内工作条件最恶劣的部位，承受上述所提到的所用破坏作用，此处砖衬的侵蚀程度决定着高炉寿命的长短，最好采用陶瓷杯技术。

当冷却设备比较好时，可适当降低砖衬级别。

1.3 炉体冷却结构
高炉不同部位应选择不同的冷却设备，炉缸及炉底周围应选冷却强度大的光面冷却壁加强冷却。

炉腹、炉腰及炉身下部应选择镶砖冷却壁，利于渣皮的形成。

炉身可加几段插入式冷却设备，形成点面形成的冷却结构。

铜冷却壁冷却强度大，利于渣皮的形成于重建，可选价格相对便宜的砖衬。

冷却设备的冷却强度应与炉内的热流强度相适应。

控制好水速和进出水的水温差，保护好冷却设备，从而保护好砖衬，来延长高炉的使用寿命。

2 烘炉操作及开炉操作
烘炉操作和开炉操作对高炉炉龄的长短起到至关重要的作用，所以必须做好这两项工作。

2.1 烘炉操作
烘炉要确保耐火材料砌体中的水分蒸发掉，并控制好蒸发速度，提高砌体强度，使炉体设备逐渐加热至生产状态。

2.1.1 烘炉前的准备
安装好烘炉导管，导管直径为108mm，每隔一个风口安装一个，水平插入深度距风口2-4m，垂直深度距炉底2-3m。

安装好铁口煤气导出管，直径与炉缸填充料有关，用焦炭填充直径为159mm，用枕木填充直径为108mm，导出管伸入炉内部分全部钻孔。

从铁口插入炉内部分为4-6m。

无料钟气密箱处于工作状态。

冷却设备通水，水量为正常水量的50%。

高炉放散阀和炉顶放散阀全部打开，煤气切断阀关闭，无料钟上下密封阀及眼睛阀全关，均压阀全关，均压放散打开，煤气除尘系统放散阀打开，热风炉系统各阀门处于休风状态，人孔关闭。

2.1.2 烘炉操作
根据砖衬材质制定合理的烘炉曲线，烘炉过程严格按升温曲线执行。

控制好风量和升温速度，烘炉的安全开始风量为炉容的50%，根据经验和耐材质量可适当加大，初期的升温速度一般为20℃/h，在耐材膨胀率较大的区域恒温31.5h，这一点很关键。

在耐材膨胀率较大的温度升温快及没有恒温足够的时间，砖衬内部会产生微小裂纹，这将是砖衬的薄弱环节，将会严重降低砖衬的寿命，从而降
低高炉的寿命。

2.2 开炉操作
选择合适的开炉焦比对开炉进程起决定性的作用，为2.5-4.0；头次铁含硅3-3.5%。

严格控制炉料中al2o3的含量。

不要过分强化，开炉后3个月达设计产量即可，所以7-10天风口可全部打开，风温达850℃时可以喷吹煤粉。

保持适宜的风速和鼓风动能，防止边缘煤气流过分发展，这些对高炉寿命影响很大。

3 高炉的日常操作及炉体温度的检测
高炉日常操作过程中应保证炉况稳定顺行，煤气流分布合理。

选择合理冷却制度，严格监测炉体各部位的温度。

3.1 高炉的日常操作
在操作上采取吹透中心，适当发展中心气流的送风制度，避免边缘气流过分发展，这样还可以起到提高煤气利用率，降低焦比的作用。

当然要求原燃料的质量要好，尤其是焦炭的m40应达到80%以上，m10应小于8%。

操作中尤其要避免炉温的剧烈波动，这样很容易使已形成的渣皮脱落，砖衬一直侵蚀到冷却壁，最终导致炉体烧穿事故，将大幅度降低高炉的使用寿命。

尽量使用成分和性能稳定的原燃料，日常操作过程中要把炉况的波动控制在炉温的向凉或向热阶段，避免崩料、悬料等失常炉况的发生，更要避免坐料操作，这将对炉腹处的渣皮和砖衬产生破坏性的影响。

发现炉墙结厚时要用锰矿进行洗炉，炉体砖衬侵蚀严重时要用含钛的原料进行护炉。

炉前操作应维护好铁口，好铁口是顺利出铁的保证，如果铁口向上串风，会严重损坏炉缸出砖衬，甚至损坏冷却壁，将降低高炉的使用寿命。

所以铁口维护要控制好炮泥的质量，控制好铁口的深度。

3.2 炉体温度的监测
选择适宜的冷却制度，严格控制冷却设备的进出水量、水温和水温差，定期进行冷却设备的清洗，既可加强冷却，又可延长冷却设备及砖衬的使用寿命。

严格监测炉体的温度，发现异常及时检查原因并进行处理，可以避免炉体烧穿事故的发生。

4 结论
要延长高炉的使用寿命，必须做好以下几方面的工作：
1）在高炉的设计和施工中做到，设计合理的炉型和砖衬材质，合适的冷却结构。

严把施工质量，控制好转缝的大小、耐火砖不能缺边少角，灌浆饱满；
2）根据耐材和高炉的热流强度确定适宜的冷却结构；
3）在开炉和烘炉工作中不要过分追求进度，按烘炉曲线烘好炉，开炉控制好风量，不要过分强化；
4）日常操作过程中控制好炉温，避免炉温的剧烈波动。

并做好炉体温度的监测工作。

【参考文献】
[1]周传典.高炉生产技术手册[m].北京：冶金工业出版社，2002. [责任编辑：杨扬]。