新冶钢1780m3高炉

高炉炉缸、炉底耐材结构
炉底、炉缸设计采用国产大块 炭砖+小块陶瓷杯复合结构。 此高炉炉底为4层500mm炭砖， 分别为2X500mm半石墨炭砖 +1X500mm微孔炭砖+1X500mm超微孔 炭砖；炉缸采用微孔炭砖，厚度在 1800~1100mm之间。炉底炉缸炭砖 外再砌筑小块陶瓷垫/杯，陶瓷垫 厚度为2X400mm，陶瓷杯厚度为 575mm。 炉底、炉缸耐材如炭砖和陶瓷 杯设计上提出理化性能指标完全满 足甚至高于国家标准。 高炉耐材采用兰炭炭砖和巩义 中原的陶瓷杯。
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六.结语
高炉长寿是一个系统工程：一是高炉设计时采用的长寿技术，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和优质的原燃料条件。四是有效的 炉体操作维护技术，这四者缺一不可。
近年来一些高炉的原料条件变差，炉料中的碱金属、Zn、Pb有害元素
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高炉本体水系统
高炉本体冷却系统采用软水密闭循环和开路循环系统，软水系统设计总 循环水量4500m3/h，其中高炉本体冷却壁3500 m3/h。在设计最大热负荷条 件下，最高进出水温差为8℃，软水供水温度45℃，水道专业空冷器换热能 力按10℃设计，系统完全可以安全运行。
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四.原因分析及结论 （4）过度强化冶炼容易导致炉缸快速侵蚀
新冶钢高炉设计利用系数2.41t/(m3*d)，但产量一直维持在较高水平，系 数基本维持在2.8t/(m3*d)甚至达3.0t/(m3*d)的高水平。 从当前国内一些高炉的经验来看，过度强化冶炼又不注重炉缸维护极易导 致炉缸的快速侵蚀。盲目追求产量，不顾高炉安全的操作思想是要不得的。
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高炉本体设计总结
湖北新冶钢1780m3高炉设计上充分吸收国内大、中型高炉特别是同级
别高炉设计和生产上的经验。高炉本体采用成熟、实用的长寿技术，如 高炉体结构的选择、炉型的设计、炉体热负荷参数的选取、冷却设备的
结构和材质以及耐材指标的提出等方面满足高炉长寿的要求。
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湖北新冶钢1780m3高炉情况介绍
湖北新冶钢1780m3高炉
一.概述 二.炉底、炉缸设计简介 三.炉缸温度异常升高情况介绍 四.原因分析及结论 五.大修准备及建议 六.结语
湖北新冶钢1780m3高炉
一.概述
湖北新冶钢1780m3（实际有效容积为2005.6m3）高炉于2011年8月左 右投产，该高炉为我公司设计项目，在借鉴了1780m3（实际有效容积为 1800.6m3）高炉的设计、生产实践经验的基础上，对炉型、炉容进行了 适当的修改。 2013年4月份左右，铁口偏20°方位、铁口下方约1m处热电偶温度已 经超过500℃，2014年2月10~14日高炉期间炉缸温度从500多度上升至（
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五.大修准备及建议
大修建议
针对高炉运行中出现的问题，炼铁厂、专家、中冶京诚三方共同商 定高炉大修方案如下： 1、陶瓷杯/垫及风铁口组合砖材质： 改为微孔刚玉（国标YB/T-4134-2005），牌号WGZ-83。 2、炭素捣打料指标：采用新的国标YB/T-4301-2012。 炉缸冷却壁与炭砖之间采用TDL-2，结合剂为焦油和沥青。 3、炉腹区砌砖采用氮化硅结合的碳化硅（Si3N4结合SiC砖）。 4、炉缸5~13层环炭采用超微孔炭砖。 5、风口组合砖下沿缝隙改为100mm， 采用缓冲泥浆（收缩率大于30%）。 6、铁口炭砖环砌。 7、风口下沿组合砖处，增加铜板（铜板0.2mm厚）防漏水、碱金属、 锌等渗透破坏措施。
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四.原因分析及结论
专家处理意见 （1）重视炉缸温度的监控，降低冶强，必要时休风凉炉， 避免炉缸烧穿。 （2）控制锌等有害元素的入炉量，并注意排锌、排碱。 （3）提高焦炭质量。 （4）坚持钛矿护炉，并将护炉长期化。 （5）维持铁口深度。 （6）降低进水温度，提高水量，对炉缸进行强化冷却。 （7）做好高炉大修准备。
完善的高炉本体自动化检测
高炉本体设置了完善的自动化检测， 为高炉操作者提供可靠的操作依据，做 到及时发现，及时处理，保证高炉稳定 顺行。 炉底满铺炭砖部分设置了4层热电偶 ，共65点。 在炉缸不同高度上布置8层热电偶， 共108点。特别是炉缸异常侵蚀区每层 均有热电偶，且按照7个方位布置。 炉缸第1~3段冷却壁设置9+9+8=26支 冷却壁壁体测温。
三.炉缸温度异常升高情况介绍
局部温度升高部位
2013年4月份左右，铁口偏20°方位、标高 +9.596m处热电偶温度已经超过500℃，2014年 2月10~14日高炉休风，炉缸温度从500多度上 升至700多度，堵风口后温度又上升，送风后 温度上升至（870℃、620℃）。10号晚上开始 降冶强，降低冷却水进水温度，加钒钛矿护炉 等措施，炉衬温度逐步回落，至2月18日炉缸 温度降低至（332℃、228℃）。
在高炉内循环富集比较严重，严重影响了高炉寿命。需要从设计、生产方 面采取措施解决这些问题。
高炉投产后，要时刻注意对高炉进行监控与维护，出现危险信号后应
立即采取行之有效的措施；同时探索与炉况适应的生产制度，避免过度强 化冶炼，才能使高炉稳定、高效、长寿。
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四.原因分析及结论 我们的分析及结论 （1）当前炉缸温度偏高是侵蚀造成的
从高炉开炉至今的表现来看，炉缸炭砖温度较高的点至2014年2月10日之 前已经达到了500℃以上，且相邻的测温点温度均偏高，经过推算陶瓷杯已经 侵蚀，炭砖也有一定侵蚀。 炉缸水温差一直比较低，经过排查炉缸没有明显漏煤气的迹象，且业主进 行过多次压浆也未能缓解炉缸温度较高的症状。铁口深度也比较合适，排除泥 包突然断裂导致温度的急剧上升。不同部位热电偶温度的变化趋势也有较强的 规律性，变化趋势基本一致，排除电偶温度异常。 此次2014年2月10~14日期间温度从500多度上升至（870℃、620℃），经 历的时间短，温度上升幅度大；后经过降低冶强、降进水温度、钛矿护炉措施 后， 2月18日温度下降至（332℃、228℃）的可控水平。此次短期内温度的急 剧上升与回落是否由侵蚀造成还需进一步跟踪。 综合以上分析造成炉缸炭砖温度升高的根本原因是炭砖侵蚀造成的，其侵 蚀程度需要进一步跟踪研究，同时需要密切关注炉缸的安全。
高炉内型
高炉实际有效容积为2005.6m3。炉缸直径D=10100mm、炉缸高度 h=4400mm，高径比Hu/D=2.4159。高炉内型设计时特别注意适当加深死铁 层，死铁层深度h0=2100mm，h0/d＝20.54%。以尽可能减少铁水环流对炉 缸侧墙的冲刷，减轻“象脚”区的侵蚀。高炉设置26个风口和2个铁口。
870℃、620℃）。10号晚上开始加钒钛矿护炉，并降冶强，至2月18日炉
缸温度降低至（332℃、228℃）。
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二.炉底、炉缸设计简介
新冶钢1780m3高炉本体系统设计上充分吸收国内同级别高炉设计和生 产实践经验。积极稳妥地采用成熟的、已行之有效的炉型、耐材以及冷却 设备等。
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四.原因分析及结论 （3）炉缸存在气隙或炭捣料导热不好的可能性
炉缸水温差一直处于较低水平，基本在0.2~0.3℃左右，与之前炉缸温度偏 高的现象不匹配。怀疑炉缸有气隙，进行了多次压浆，到目前累计压浆~20t。 冷却壁本体温度一直处于正常水平，炉壳温度一直也无异常。通过压浆，没有 解决炉缸炉衬温度较高的问题。 Zn及碱金属等有害元素在风口冷凝富集后容易沿着冷却壁下渗至炭捣料层， 造成炭捣料层破坏与失效，影响炉缸传热；同时高炉送风后炉壳与耐材膨胀不 一致，捣料层收缩等原因也容易在炉缸形成气隙，需要引起重视。
高炉冷却结构
炉体冷却结构设计采用薄壁、薄炉衬方式，炉底炉缸采用4段光面铸铁 冷却壁（材质为RTCr），每块设4根φ76x6冷却水管，冷却水设计流速 ≥1.8m/s, 水管间距235mm。冷却壁设计表比面积为1.015。在国内同类高 炉设计中冷却强度相对比较高，完全满足冷却要求。
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温度偏高标高
温度变化趋势
温度偏高方位
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四.原因分析及结论
局部温度升高原因分析 新冶钢针对高炉炉缸温度急剧升高的问题，召集了国内 炼铁界知名专家如刘云彩、宋木森、汤清华、陈志焕以及湘 钢、安钢等类似问题高炉的企业进行会诊。 专家结论如下： （1）此高炉锌负荷较高，对炉衬造成一定破坏。 （2）根据调研了解的情况，当前铁口深度3200mm，基本 排除因为铁口泥包断裂导致的炉缸温度急剧飙升。 （3）认为目前高炉炉缸温度较高是侵蚀造成的。 （4）炭素捣打料质量影响炉缸传热，是影响炉缸长寿的重 要环节。
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四.原因分析及结论 （2）入炉料有害元素Zn及碱金属对炉衬的破坏
从高炉现场来看，风口上方都被锌蒸汽熏白，且有从风口淌出大量锌液的现象 ，据专家介绍,锌负荷高时达到1.0kg/t以上(规范要求入炉锌负荷≤0.15kg/t)， 说明此高炉锌负荷比较重。 Zn等有害元素在炉内循环富积，不仅破坏高炉的稳定顺行、降低焦炭强度，而 且能与耐火材料形成化合物，使其体积膨胀，有的高达50%，易对炉缸炭砖的造 成破坏。