萊鋼1 000 m3高爐設(shè)計(jì)特點(diǎn)

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1、摘要?萊鋼1000m3高爐設(shè)計(jì)采用全覆蓋、磚壁合一薄壁爐襯、銅冷卻壁、炭磚一陶瓷杯復(fù)合爐底、軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)、PW串罐無料鐘爐頂、改進(jìn)型頂燃式熱風(fēng)爐、全干法布袋除塵等一系列先進(jìn)實(shí)用技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、環(huán)保”的生產(chǎn)目標(biāo)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。?關(guān)鍵詞?高爐??薄壁爐襯?銅冷卻壁??改進(jìn)型頂燃式熱風(fēng)爐??干法布袋除塵?l引言??萊鋼為實(shí)現(xiàn)1000萬t鋼生產(chǎn)規(guī)模的目標(biāo)，決定新建2座1000m3高爐，年產(chǎn)生鐵2×100萬t，并配套2座80t轉(zhuǎn)爐。1000m3高爐主要設(shè)計(jì)指標(biāo)：利用系數(shù)2．8，入爐綜合

2、品位不低于60％，焦比320kg/t，煤比200kg/t，風(fēng)溫1150～1250℃，爐頂壓力O．17MPa，高爐一代爐齡大于10年。其中1號(hào)1000m3高爐已于2005年10月6日開爐，并實(shí)現(xiàn)順利達(dá)產(chǎn)。?2高爐本體??爐體框架設(shè)計(jì)采用自立式框架結(jié)構(gòu)，爐腰平臺(tái)以下的4根框架柱為傾斜結(jié)構(gòu)，底部框架跨距為16m×16m，爐體中上部14m×14m，平臺(tái)寬敞，爐體負(fù)荷輕。高爐內(nèi)型設(shè)計(jì)為有利于強(qiáng)化冶煉的矮胖型，并采用全冷卻壁、磚壁合一薄壁內(nèi)襯、水冷爐喉鋼磚、銅冷卻壁、水冷炭磚爐底(爐底采用石墨、半石墨質(zhì)焙燒炭磚+塑性

3、相復(fù)合剛玉磚結(jié)構(gòu))、軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)等技術(shù)。同時(shí)強(qiáng)化了爐體檢測(cè)，為保證高爐生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。2．1??高爐內(nèi)型??在總結(jié)國(guó)內(nèi)外同類型容積高爐內(nèi)型尺寸的基礎(chǔ)上，結(jié)合萊鋼具體原、燃料條件，設(shè)計(jì)采用適宜強(qiáng)化冶煉的矮胖爐型，高爐爐型參數(shù)見表1。其特點(diǎn)如下：??(1)適當(dāng)提高爐腹高度、減小爐腹、爐身角度。較小的爐身角有利于受熱膨脹后的爐料下降，較小的爐腹角有利于煤氣流的均勻分布，減弱對(duì)爐腹生成渣皮的沖刷，保持渣皮穩(wěn)定，從而穩(wěn)定高爐爐況，保護(hù)爐腹冷卻壁。????(2)適當(dāng)加深死鐵層高度。死鐵層高度增加可減少出鐵時(shí)鐵水環(huán)流

4、對(duì)爐襯的侵蝕，提高爐底爐缸壽命，同時(shí)有利于保證爐缸有充足的熱量?jī)?chǔ)備，穩(wěn)定鐵水溫度和成分。????(3)加大了爐缸高度。可保證風(fēng)口前有足夠的風(fēng)口回旋區(qū)，有利于煤粉的充分燃燒及改善高爐下部中心焦的透氣(液)性，減輕高爐生產(chǎn)鐵前憋風(fēng)現(xiàn)象。?2．2??冷卻元件????高爐采用全冷卻壁結(jié)構(gòu)。從爐底到爐喉鋼磚共15段冷卻壁，按照爐內(nèi)縱向各區(qū)域不同工作條件和熱負(fù)荷大小，采用不同結(jié)構(gòu)形式和不同材質(zhì)的冷卻壁，見表2。????為確保高爐長(zhǎng)壽，冷卻壁采用如下技術(shù)措施：????(1)在爐腹6段、爐腰7段、爐身下部8段采用銅冷卻壁

5、，這種高爐爐壁結(jié)構(gòu)能夠滿足此區(qū)域熱負(fù)荷高、波動(dòng)大的生產(chǎn)要求，適應(yīng)萊鋼75％燒結(jié)礦+25％球團(tuán)礦原燃料要求。????(2)冷卻壁與爐皮連接方式合理，鑄鐵冷卻壁采用螺栓固定；7～9段銅冷卻壁采用固定螺栓+定位銷的連接方式與爐殼加固，以防冷卻壁變形；同時(shí)利用進(jìn)出水管上的保護(hù)套采用固定點(diǎn)、軟、硬浮動(dòng)點(diǎn)和滑動(dòng)點(diǎn)相結(jié)合的方式固定，使冷卻壁在各方向上都有膨脹和移動(dòng)空間，1～13段在爐殼與冷卻壁進(jìn)出水管之間采用波紋補(bǔ)償器進(jìn)行密封，既吸收冷卻壁撓度變形對(duì)水管的剪切，又起到了封住煤氣的效果。????(3)爐喉鋼磚采用水冷結(jié)構(gòu)

6、，避免了爐役中、后期鋼磚變形影響高爐正常布料。2．3??高爐內(nèi)襯????根據(jù)高爐各部位的不同工作條件和侵蝕機(jī)理，結(jié)合萊鋼原燃料條件，有針對(duì)性地選用耐火材料，并在砌筑結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)磚襯的穩(wěn)定性。????(1)爐底、爐缸采用石墨炭磚+半石墨炭磚+陶瓷杯復(fù)合爐襯結(jié)合水冷炭磚爐底結(jié)構(gòu)。爐底一、二層采用高導(dǎo)熱石墨炭磚(高0．9m)，導(dǎo)熱系數(shù)(600℃)大于35W／(m·K)，通過導(dǎo)熱將1150℃等溫線向爐內(nèi)推移，達(dá)到爐缸爐底同步侵蝕的目的，并且在爐役后期起到減緩爐底侵蝕的目的。上部砌兩層半石墨質(zhì)高爐焙燒炭磚(高0．9m

7、)，最上部立砌2層國(guó)產(chǎn)塑性相結(jié)合剛玉復(fù)合磚(高0．8m)，2層陶瓷墊采用斜面人字型自鎖結(jié)構(gòu)，防止?fàn)t底出現(xiàn)漂浮現(xiàn)象。爐缸外側(cè)環(huán)砌國(guó)產(chǎn)模壓微孔小炭磚，內(nèi)側(cè)砌塑性相結(jié)合剛玉復(fù)合磚杯壁，在爐底、爐缸交接處杯壁加厚至807mm。????(2)鐵口通道、風(fēng)口區(qū)采用剛玉大塊組合磚砌筑，加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定性。????(3)爐腹及以上區(qū)域采用磚壁合一薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)形式。耐火磚內(nèi)襯采用冷鑲方式直接與冷卻壁砌成整體，磚襯材質(zhì)：爐腹(6～9段)為燒成微孑L鋁炭磚，內(nèi)部噴100mm厚噴涂料，第10～13段冷卻壁鑲磷酸浸漬粘土磚，冷卻壁與

8、爐皮之間采用非水系壓入泥漿，整個(gè)高爐內(nèi)型按操作爐型設(shè)計(jì)。2．4??冷卻水系統(tǒng)????(1)高爐本體和熱風(fēng)爐熱風(fēng)閥系統(tǒng)采用總管供水與并聯(lián)相結(jié)合的軟水閉路循環(huán)系統(tǒng)，這種方式具有高效、節(jié)能、節(jié)水及冷卻效果好的特點(diǎn)。全系統(tǒng)總循環(huán)軟水量3000t／h，冷卻壁直冷管水量為2400t／h，水速2．1m／s。爐底及風(fēng)口大套串聯(lián)回路水量為240t／h，水速1．56m／s。風(fēng)口中套水量360t／h，熱風(fēng)閥水量600t／h，合計(jì)3600t／h。系統(tǒng)