高炉长寿技术措施

要从高炉各部分的侵蚀机理 ， 分析影响高炉寿命的
主要限制环节 ， 从高炉结构、 操作、 日常操作和监测 这几个方面探讨高炉达到长寿目标的技术措施。
１ 侵蚀机理
炉身下部受到炉料的磨擦、 煤气的冲刷 ； 炉身
下部炉料温度达 １ ０ ０ ０℃以上， 热应力影响较大 ； 炉
为了延长高炉的寿命 ， 首先要分析高炉各部分 料开始熔化 ， 炉衬也受到初成渣的侵蚀。 炉衬破 损的原 因 ， 采 取 针 对性 的措 施 ， 抵 消或 减 缓 １ ． ４ 炉 身 中、 上 部 各种破 坏作用 。 主要破坏 作用 是下降 的炉料 对炉墙 的磨 损 ， 炉
更高应 成为我 国追赶 的 目标 。 高炉寿命 除 了与 原燃 料 条 件 、 操 作 管理 水 平 、 炉体 监测及维 护水平 有关 以外 ， 主要还 是取决 于高 炉在设 计和建 造 阶段 所 采 用 的长 寿技 术 。本 文 主
炉腹处受到强烈的热力作用 ， 还要受到液态炉
料 和高 温煤气 流 的 冲刷 、 化 学 侵蚀 和 氧化 作用 等 ； 发生 崩料 和坐料时 产生 的破坏力更 大 ； 加上 温度波
第２ ３卷 第 ３期 ２ ０ １ ３年 ７月
安 徽 冶 金 科 技 职 业 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｆ ｏ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ
炉衬的材质、 冷却介质 、 日常操作和监测这些方面总结 了高炉长寿的技 术措施 。
关键词 ： 高 炉结构； － ｉ ￣ ￣ ｒ ； 技术 措施 中图分类号 ： Ｔ Ｆ ５ ７ 文献标 识码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ６ ７ ２— ９ ９ ９ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ １ ６— ０ ４
１ ． ５ 炉 喉
易烧 坏等 缺点 。
铜冷却壁消除了冷却板的弱点， 同时铜的导热 系数 几乎 为铸铁 的 １ Ｏ倍 ， 因此具有 以下 的优 点 ： （ １ ） 使用寿命长。在冷却水 良好的配合下 ， 正 常工作时， 铜冷却壁热面与水通道表面的温差只有 １ ５℃ 一 ２ Ｏ ｃ 【 ＝ ， 短 时最高 温差也 只有 １ ０ ０℃左右 ， 不 会因热应力作用而损坏。根据德 国 Ｍ Ａ Ｎ 、 Ｇ Ｈ Ｈ公 司１ ９ ７ ９年 ８月在 蒂森 Ｈａ ｍ ｂ ｏ ｍ ４号高 炉 的炉身下
１ ． １ 炉 底和炉 缸
内煤气 流 中的 颗 粒 对 炉 衬 的 冲刷 。沉 积 碳黑 （ 当 温度 为 ４ ０ ０ ℃ 一８ ０ ０ ｏ Ｃ时 ， ２ Ｃ ０ ＝Ｃ Ｏ ２ ＋Ｃ） 渗入砖 衬、 膨胀 ， 破 坏砖衬 的强 度 。炉 料 中的锌从 （ ４ ０ ０℃
一
炉底长期处于高温高压条件下 ； 渣铁水和煤气 流对炉底、 炉缸下部和铁 口的冲刷 十分严重； 铁水
部 试用 的实验 结果 ， 铜 冷却 壁 使 用 寿命 可达 ３ Ｏ年
离的 Ｓ ｉ Ｏ 反应 ， 产生体积膨胀。碱金属除了与 ｚ ｎ
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总第 ６ １ 期
李长荣： 高炉长寿技术措施
・ｌ ７・
有 相似 的破坏作 用 以外 ， 钾盐 、 钠 盐 还 能 与砖 衬 形 成低熔 点 的化合 物 。 由于 没有 渣皮 保护层 ， 这 一部 分也成 为现代 高炉长 寿 的难点 之一 。
动引起的热震作用 ， 使任何耐材在炉腹区域都将很 快地被侵蚀殆尽 ， 只有靠形成渣皮来 保护冷却设 备。 １ ． ３ 炉腰 和炉身 下部 炉腰与炉腹受到的侵蚀作用相似 ， 炉腰处初渣 中Ｆ ｅ Ｏ高 ， 炉渣的侵蚀作用更突出； 还受到炉料的 磨擦 ； 由于炉腰有折角 ， 煤气流的冲刷作用比其它 部位更大。
目前 我 国 高 炉炼 铁 已基 本 实 现 高 效 化 、 大 型
化。大型高炉新建和大修所需 的资金巨大； 高炉生 产的高效 化 ， 意 味着 冶 炼 强度 的增 加 ， 对高 炉 长 寿
不利 。高炉寿命 对钢 铁 企 业 经 济效 益 起 着 十分 重 大 的影 响。 由于新 型高 炉 冷 却设 备 以及 优质 耐 火
Ｖｏ １ ． ２ ３ ． Ｎｏ ． ３
Ｊ ｕ １ ．２ ０ １ ３
高 炉长 寿技 术措 施
李长 荣
（ 安徽 冶金科技职业学院 安徽马鞍 山 ２ ４ ３ ０ ｏ ｏ ）
摘 要 ： 根据高炉 各部位的 侵蚀机 理和目 前冶 炼条件， 对高 炉寿命的限制环节进行了 分析， 并 从冷却 设备的形式和 材质、
收稿 日期： ２ ０ １ ３— ０ ２— ２ ０
５ ０ ０ ｏ Ｃ 开始被还原 ， 到高温区结束。锌蒸汽侵人
作者简介： 李长荣（ １ ９ ６ １ 一） ， 男， 安徽 冶金科技 职业学 院 ， 讲师， 工
程师。
砖 内发 生 氧化 反 应 ： ２ Ｚ ｎ＋Ｏ ＝２ Ｚ ｎ Ｏ。Ｚ ｎ Ｏ 与游
１ ． ２ 炉 腹
材料的使用， 高炉寿命不断延长。国外先进高炉寿 命一代炉役（ 无中修） 达到 ｌ ５年 以上 ， 有些高炉甚
至超过寿命 已经达到 ２ Ｏ年以上。 目前 ， 国外高炉 将长寿 目 标定为 ３ Ｏ年。我国高炉一代炉役 （ 无中
修） 寿命只有少数高炉能达到 １ Ｏ年 一 １ ５年 ， 与国 外先 进水平相 差较大 。 目前 一代 炉役 寿命 １ ５年或
的渗入等因素使炉底 的工作条件极其恶劣。炉底 的破损情况， 国内外大体一致 ， 即形成蒜头状或象
脚 状侵蚀 。当炉 缸 残 砖 厚 度 小 于 ５ ０ ０ ｍ ｍ， 高炉 安 全生产难 以得 到保证 时 ， 一代 炉役 就终结 了。炉缸 上部 的风 口带 ， 炉衬 内表 面 温度 高达 ２ ０ ０ ０ ℃ 以上 ， 高温烧蚀 是这个 区域 耐火 材料主要 的破坏 因素 。