武钢高炉炉体结构的演变

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７１＼　７７　Ｖｏ１

１　６，Ｎｏ　２　
Ａｐｒｉｌ　１　９　９　７　

武钢高炉炉体结构的演变　·／　
武　／，　（武汉钢铁集团公可）　，，　ｆ，　ｃ／　
肿要　自１９５８年ｌ号高炉投产以丰，３８年间武钢高炉炉体结构发生了很大变化：①炉底由炭砖高　
’铝砖综合炉底到水冷炭砖或半石墨化炭砖炉底｝⑦炉缸内衬由普通炭砖变成了微孔炭砖Ｉ③炉身内　
衬由粘土砖、高铅砖到碳化硅砖或铝炭砖｛④炉体冷却方式由工业水冷却、汽化冷却到软水密闭循环　
玲却；⑤炉身冷却器由支梁式水箱到镶砖玲却壁。　
关键调卫　结构演变　辫搪糊　

，　
Ｔｈｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｌａｓｔ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｂｏｄｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｔ　Ｗｕｈａｎ　Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．　

Ｌ￣ｕ　Ｈａｌｘｉｎ　
（Ｗｕｈａｎ　Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　ＳｉｎｅｅＮｏ．１　ＢＦｗａｓ　ｂｌｏｗｎ—ｉｎｉｎ１９５８　ａｔＷｕｈａｎＩｔｏｎ＆ｓ１ｅｅＩＧｒｏｕｐＣｏ．，ｔｈｅ　ｂｌａｓｔ　ｒｎａｃｅ　
ｂｏｄｙ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｈａｓ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙ　ｄｕｒｉｎｇ　３８　ｙｅａｒｓ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｓ：①ｉｎ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｆｒｏｍ　
ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｂｏｔｔｏｍ　ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ　ｏｆ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｃａｒｂｏｎ　ｂｌｏｃｋ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ａｌｕｍｉｎａ　ｂｒｉｃｋ　ｔｏ　ｃａｒｂｏｎ　ｂｌｏｃｋ　
ｗａｔｅｒ　ｃｏｏｌｅｄ　ｂｏｔｔｏｍ　ｏｒ　ｓｅｍｉ—ｇｒａｐｈｉｔｅ—ｃａｒｂｏｎ　ｂｒｉｃｋ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｏｌｅｄ　ｂｏｔｔｏｍ；②ｉｎ　ｈｅａｒｔｈ　ｌｉｎｉｎｇ，ｆｒｏｍ　
ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｃａｒｂｏｎ　ｂｌｏｃｋ　ｔｏ　ｍｉｃｒｏｐｏｒｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｂｒｉｃｋ；③ｉｎ　ｓｔａｃｋ　ｌｉｎｉｎｇ，ｆｒｏｍ　ｃｌａｙ　ｂｒｉｃｋ，ｈｉｇｈ　ａｌｕｍｉｎａ　
ｂｒｉｃｋ　ｔｏ　ｓｉｌｉｃｏｎ　ｃａｒｂｉｄｅ　ｂｒｉｃｋ　ｏｒ　ａｌｕｍｉｎａ　ｃａｒｂｏｎ　ｂｒｉｃｋ｝④ｉｎ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｃｏｏｌｉｎｇ，ｆｒｏｍ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｗａｔｅｒ　
ｃｏｏｌｉｎｇ　ｔｏ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｏ　ｃｌｏｓｅｄ　ｌｏｏｐ　ｓｏｆｔ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｏｌｉｎｇ；⑤ｉｎ　ｓｔａｃｋ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ａｐｐａｒａｔｕｓ，　
ｆｒｏｍ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ—ｂｅａｍ　ｔｙｐｅ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｂｏｘ　ｔｏ　ｂｒｉｃｋ—ｌｉｎｅｄ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｓｔａｖｅ．　
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｂｌａｓｔ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　

６０年代至７Ｏ年代初．炉底炉缸是武钢　高炉炉体的薄弱环节，自１９７０年４号高炉采　用水冷炭砖薄炉底、８０年代采用钒钛矿护炉　技术后，炉底炉缸问题明显缓解。随着冶炼强　度的提高，炉身Ｆ部和炉腹成了影响炉体寿　命的主要部位。到目前为止，武铜高炉还没有　达到一代炉役内不中修。因此，总结炉体结构　的演变，找出经验教训是十分必要的　１炉体结构的演变　自１　９５８年９月１３日１号高炉开炉以　来，３８年问武钢先后建设了５座高炉　一代　收穑日期：ｌ９０６一ｌＯ一２０联系凡：剂ｉ雌肚高级工程师　（４３００８３）｛匈９北省武汉市武汉钢铁集团公司炼铁厂　炉役寿命最长的达２Ｏ年零１个月，最短的只　
有５年ｌｏ个月．一般都在ｌＯ年以上　炉身寿　
命最长的达９年（后期生产指标较差），最短　
的仅１年半，一般都在３～５年。共大修７次，　
中修１　９次，大、中修情况详见表ｌ，　
在高炉炉体结构方面，炉底采用过炭砖　
高铝砖综合炉底、高铝砖炉底和水冷炭砖炉　
底，炉身的冷却结构采用过扁水箱加支粱式　
水箱、冷却壁加支梁式水箱和取消支粱式水　
箱用带钩头或凸台冷却壁，炉身的冷却方式　
采用过工业水冷却、汽化冷却和软水密闭循　
环冷却，炉身的耐火材料有粘土砖、高铝砖、　
浸磷酸粘土砖、碳化硅砖、铝炭砖等。　

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衰１武铜高炉太、中修情况　
三：　｝　
●　●　●　’　

ｌ号高炉第一代为炭砖高铝砖综合炉　
底，厚度为５．６　ｍ，１９７８年大修后改为水冷　炭砖炉底，厚度减薄为２．４　ｍ。１９７０年以前，　炉身采用支梁式水箱冷却，但该冷却器易烧　·２·　坏，内型不规则，影响顺行。１９７０年中修后，　炉腰改为１层冷却板，炉身为３段光面冷却　
壁，内侧砌６．５ｍ高的炭砖，另有３层支梁　
式水箱。１９７８年大修时，炉身采用４段镶砖　

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冷却壁加３层支梁水箱冷却。１９８３年中修　
时，炉身改为５段镶砖冷却壁冷却，其中最上　
面两段是ｒ型，炉身上部无拎却段设一层托　
砖板。这种结构在１９８７年中修时炉身上部的　
砌砖仍然完整，原打算更换的砖也未换，仅更　
换了部分冷却壁和在炉身下部进行砌砖。１　
号高炉炉体结构和炉底结构的演变见图１。　

：　．　ｉ　８～３豌Ｉ．１２警．Ｉ　
炭砖　
】９５８．９．１３　１９７８．１２．】６　
１９７８．１０．１６　～理在　

土　

国１　１号高炉炉体和炉底结构的演变示意　
２号高炉１９５９年开炉时采用全高铝砖　
炉底，炉缸为粘土砖，由于炉底炉缸结构不合　
理，施工质量差，耐火材料质量也不及１号高　
炉好，１９６４年发生了炉缸烧穿事故。１９６５年　
大修后，采用与１号高炉第一代一样的炉底　
炉缸结构，炉底减薄为５　１９９　ｍｍ，增设了水　
冷管（但始终未用）　１９８１年大修时，炉底改　
为炭砖水冷薄炉底，厚度２．４　ｍ，另外取消炉　缸支柱，改为自立式高炉，炉腰加了１个小托　圈。２号高炉炉体结构的演变见图２。从１号、　２号高炉生产情况看．支粱式水箱托砖效果　不好。１９９１年底中修时，炉身取消了支梁式　水箱，更换了冷却壁，最上面两段冷却壁改为　ｒ型，这种结构运行到现在，炉身冷却壁只有　少量损坏。　１９１９５９７１．７５．１２３６　嚣—＿１９　１　３　９～１现．１２在．”　困２　２号高炉炉体结构的演变示意　３号高炉始建于１９６０年，１９６９年重建时　保留了原基建时风冷管（未用）上面的４层炭　捣预制块，炉缸炉底周边仍为炭砖，炉底中心　为高铝砖，炉底厚度５．２　ｍ。１９７６年大修后　的第二代炉底结构与Ｉ号高炉第二代炉底结　构相同，只是上面的高铝砖由２层增加到４　层，炉底厚度３．２　ｍ。Ｉ９９１年第三代大修后，　炉底仍为水冷炭砖薄炉底，炉底厚度２．８　１３３。　３号高炉炉体结构的演变见图３。　１９６９．４．９　１９７６．１１．２０　１９７７．６．１０　１９９１．１２．２５　长条钢砖　枯土砖　铝炭砖　高铝砖　１９９３．６．２５　现在　圜３　３号高炉炉体姑构的演变示意　４号高炉为大框架自立式结构，是我国　
第一座采用水冷炭砖薄炉底的高炉，炉底厚　
３．１　ＩＴＩ。没有炉腰托圈，由炉腹ｒ型镶砖冷却　
壁起托砖作甩。炉身为３段光面冷却壁加２　
层支梁式水箱，在国内大型高炉上第一次采　
甩强制循环汽化冷却，由于技术不成熟，不久　
冷却壁大量烧坏漏水，高炉不能正常生产。　
１９７４年中修时改为自然循环汽化冷却，开炉　
·３‘　

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后汽化冷却的光面冷却壁还是大量烧坏。于　
１９７７年又进行了第二次中修，光面冷却壁改　
为镶砖冷却壁，同时汽化冷却改为工业水冷　
却。１９８１年小修后炉身上部砖衬脱落，同年　
又进行了第三次中修，炉身结构未变，为托砖　
又增加了１层支梁式水箱。第三次中修后炉　底寿命已达１０年以上，炉底炉缸第二、三段　冷却壁的热负荷明显升高，１９８４年进行了第　次大修，大修后仍采用原来的炉底结构，由　于炉腹ｒ型冷却壁托砖效果不好，炉腰增加　１个小托圈、１层冷却板，炉身未冷却部分设　１层托砖板，炉壳喷涂５０　ｍｍ厚耐火材料，　再砌粘土砖。大修后冶炼强度显著提高，全年　平均利用系数达到１、８以上，这时薄弱环节　又转到炉腹，冷却壁烧坏较多。１９８８年底进　行了第一次中修，这次中修炉体结构未变，只　是针对炉腹冷却壁烧坏较多，为了增加冷却　强度，把炉腹冷却壁由一段改成两段，这次中　修后冶炼强度进一步提高，边缘气流发展，炉　身下部冷却壁大量烧坏。１９９３年７月停炉进　行第二次中修，炉腹冷却壁材质由普通铸铁　改为球墨铸铁，由于当时只考虑球墨铸铁比　普通铸铁高温性能好，而忽视了它的导热性　比普通铸铁低一半，在没有采取其它补救措　
施的情况下，实际上降低了冷却壁的冷却强　
度。因此，开炉不久炉腹冷却壁又开始烧坏，　
至１９９６年停炉大修前，炉腹上段冷却壁已烧　
坏一半以上，这时炉底寿命已达１１年以上，　
炉基温度升高，长期靠用钒钛矿护炉维持生　
产。因此，于１９９６年５月２日停炉进行第二　
次大修，采用了与５号高炉一样的炉体结构　
和软水闭路循环冷却，有１６段冷却壁，其中　
炉身有８段带凸台的冷却壁。炉底由普通炭　
砖改为半石墨化炭砖，炉缸使用９层新开发　
的国产徽孔炭砖和３层半石墨化炭砖。４号　
高炉炉体和炉底结构演变见图４。　

剧　ｌ高铝砖－卜３傲孔炭　４一半石墨化嶷砖　１９７０．９３０　ｌ９６．９２８　

ｌ９９６、５．２　～现在　
国４　４号高炉炉体和炉底结构演变示意　
５号高炉从炉底至炉身全部采用软水闭　还未损坏。　
路循环冷却，一直延伸到炉喉钢砖下面，共设　２经验与教训　
１７段冷却壁，其中炉身８段为带凸台镶砖冷　纵观武钢５座高炉炉体结构的演变，可　
却壁。冷却水管直进直出，管径由　４４．５　ｍｍ　看出：　
增加到　７０　ｍｍ，凸台设双层蛇形管。炉缸有　（１）炉底由炭砖高铝砖综合炉底变为水　
６层日本进口的微孔炭砖，铁口、矾口、炉腹　冷炭砖炉底，炉底厚度由厚变薄，目前５座高　
为硅线石砖，炉身下部为碳化硅砖，炉身中上　炉的炉底厚度均在２．４～３．２　ｍ，比原来的　
部为浸磷酸粘土砖，砖衬外又喷了５０　ｍｍ　厚　５．６　ｍ减少了一半左右，在大修时发现炉底　
的不定形耐火材料，这种结构已运行近５年　侵蚀深度一般为１．２～２．０　ｍ。目前，除５号、　

‘４‘　

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