濟(jì)鋼1750m3高爐爐役后期爐缸侵蝕分析及對(duì)策.pdf

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1、第36卷第4期山東冶金Vo1．36No．42014年8月ShandongMetallurgyAugust2014爿1I‘爿I《生產(chǎn)技術(shù)51t，，濟(jì)鋼1750IT13高爐爐役后期爐缸侵蝕分析及對(duì)策張雷忠，張國(guó)營(yíng)，楚強(qiáng)，王聰，王洪瑞(山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠(chǎng)，山東濟(jì)南250101)摘要：爐役后期的護(hù)爐生產(chǎn)實(shí)踐以及爐缸侵蝕模型表明，濟(jì)鋼2"1750m高爐爐缸側(cè)壁呈現(xiàn)為較大蘑菇型侵蝕。分析認(rèn)為爐缸侵蝕的主要原因是鐵水環(huán)流的影響以及爐缸局部熱流強(qiáng)度過(guò)高；另外，9O。的鐵口夾角布置以及長(zhǎng)期頻繁使用洗爐劑也加劇了爐缸的侵蝕。通過(guò)改進(jìn)灌漿操作，開(kāi)發(fā)局部強(qiáng)化冷卻技術(shù)，提高了爐缸的冷卻效果。同時(shí)優(yōu)化操

2、作制度，有效減緩了磚襯的侵蝕，保證了爐役后期爐缸工作本質(zhì)安全。關(guān)鍵詞：高爐；爐役后期；爐缸侵蝕；護(hù)爐中圖分類(lèi)號(hào)：TF573~．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1004—4620(2014)04—0007—03風(fēng)口方位軸截面溫度場(chǎng)和侵蝕情況見(jiàn)圖1、圖2。1高爐概況濟(jì)鋼2"1750In高爐于2005年4月1日點(diǎn)火投產(chǎn)，設(shè)置24個(gè)風(fēng)口，兩個(gè)鐵口。鐵口夾角因場(chǎng)地限制設(shè)置為9O。。爐缸爐底采用進(jìn)口炭塊+陶瓷砌體復(fù)合爐襯結(jié)合水冷炭磚薄爐底結(jié)構(gòu)。爐缸爐底共砌筑13層炭磚，其中爐底滿(mǎn)鋪6層，爐缸環(huán)側(cè)7層，爐底最下部平砌2層600mm高的高導(dǎo)熱石墨炭磚，圖1高爐5—8號(hào)風(fēng)口方位軸截面溫度場(chǎng)爐底中心(在石墨

3、炭磚上)立砌1層800mill高的微孔炭磚，再上砌兩層400mm高的陶瓷杯。爐缸四周側(cè)壁外側(cè)3～13層為微孔炭磚，爐缸側(cè)壁內(nèi)側(cè)713層為陶瓷杯砌體。生產(chǎn)期間分別于2006年11月和2008年3月進(jìn)行了兩次項(xiàng)修，對(duì)風(fēng)口區(qū)磚襯進(jìn)行了局部更換。整體更換了8段冷卻壁，將4段冷卻壁換為鐵銅復(fù)合式。從2008年開(kāi)始，高爐爐缸側(cè)壁溫度先后出現(xiàn)異常升高的現(xiàn)象。2008年5月，高爐爐缸爐底交接處8．095inG1點(diǎn)(5～6號(hào)風(fēng)口方位)、E1點(diǎn)(1號(hào)鐵口方位)、D1點(diǎn)(21號(hào)風(fēng)口方位)、C1點(diǎn)(2rlll。l’2號(hào)鐵口方位)溫度分別上升至980、950、800、700℃，圖2高爐5—8號(hào)風(fēng)口方位軸截面

4、內(nèi)襯侵蝕情況達(dá)到歷史最高水平，爐缸處于不安全生產(chǎn)狀態(tài)。通模型圖表明，爐缸內(nèi)襯軸截面侵蝕形貌爐底為過(guò)采取綜合技術(shù)及管理措施，2012年以來(lái)基本控制淺鍋底型侵蝕，爐底內(nèi)襯剩余厚度2040mm，侵蝕住了爐缸溫度快速升高的趨勢(shì)，爐缸各點(diǎn)溫度均從線(xiàn)位于第2層陶瓷磚中；第2段冷卻壁中部最小剩最高點(diǎn)回落，爐缸側(cè)壁溫度最高點(diǎn)基本維持在余厚度為710mm?；九袛啵籂t底內(nèi)襯剩余厚度500oC以下，證明了目前的綜合護(hù)爐措施是有效的。大，安全；爐缸側(cè)壁第2f&冷卻壁中部為較大蘑菇型2侵蝕模型計(jì)算侵蝕，是相對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域，炭磚最小剩余厚度為710mm。這個(gè)厚度已經(jīng)接近行業(yè)內(nèi)規(guī)定的安全厚度由于高爐爐缸側(cè)壁溫度異

5、常偏高，為了精準(zhǔn)地(600mm)，侵蝕情況非常嚴(yán)重。綜合起來(lái)，爐缸屬計(jì)算出高溫點(diǎn)部位實(shí)際殘留厚度，為制定護(hù)爐措施中期偏后狀態(tài)。提供指導(dǎo)，2012年4月依歷史最高溫度計(jì)算爐缸側(cè)壁(5～8號(hào)風(fēng)口方位)的侵蝕情況。經(jīng)計(jì)算，5～8號(hào)3爐缸侵蝕原因分析收稿日期：2014—03～103．1鐵水環(huán)流的影響作者簡(jiǎn)介：張雷忠，男，1973年生，1994年畢業(yè)于武漢冶金科技大學(xué)高爐爐缸內(nèi)鐵水流動(dòng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型研究表鋼鐵冶金專(zhuān)業(yè)?，F(xiàn)為濟(jì)鋼煉鐵廠(chǎng)2高爐車(chē)間副主任，工程師，從事明爐底層鐵水主要以紊流方式流動(dòng)，流速較低，而煉鐵工藝操作管理工作。72014年8月山東冶金第36卷沿爐墻側(cè)壁和爐心焦炭周邊流動(dòng)的鐵水

6、主要以層流密度約為17MJ／(m·h)，這充分說(shuō)明熱流密度在流方式流動(dòng)，流速很快。鐵水的密度和環(huán)流強(qiáng)度在爐缸周向分布嚴(yán)重不均勻。目前國(guó)內(nèi)高爐冷卻壁鐵口出鐵時(shí)顯著增大，因此鐵口區(qū)域鐵水高速機(jī)械水流速度一般控制在1．5—2．5m／s，濟(jì)鋼2"1750m環(huán)流沖刷是造成該區(qū)域溫度較高和異常侵蝕的主高爐爐缸鑄鐵冷卻壁單管流量在25m’／h左右，水管要原因?。另外對(duì)于爐缸死鐵層較淺和鐵口夾角較水流速度為1．91m／s。盡管流速符合基本設(shè)計(jì)要小的高爐，當(dāng)死料柱透氣性和透液性顯著下降時(shí)，求，但是因?yàn)橹芟蛩兴艿乃髁亢土魉偈窍嗤温鋷侣涞蔫F水難以穿過(guò)中心焦柱而大量流向的，并沒(méi)有考慮周向熱流密度

7、分布不均勻的問(wèn)題，爐缸周邊，必然加重爐缸側(cè)壁熱流負(fù)荷，側(cè)壁炭磚冷卻強(qiáng)度是相同的。冷卻系統(tǒng)周向均勻布置與爐受到渣鐵強(qiáng)烈沖刷而發(fā)生侵蝕。濟(jì)鋼2"175013"1高缸局部熱流強(qiáng)度過(guò)高的現(xiàn)實(shí)不相適應(yīng)，需要采取技爐自2008年以來(lái)，因大量使用低品質(zhì)料冶煉，渣比術(shù)措施來(lái)彌補(bǔ)。升高，渣鐵流動(dòng)性差，造成高爐實(shí)際風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)3．4長(zhǎng)期頻繁使用洗爐劑能大幅降低，爐缸很難維持一個(gè)比較活躍的狀態(tài)，1750m高爐為濟(jì)鋼第1代大型高爐，由于對(duì)第直接導(dǎo)致?tīng)t缸鐵水環(huán)流加劇，使?fàn)t缸侵蝕加重。1代大型高