柳鋼4號(hào)高爐長壽爐體設(shè)計(jì)與實(shí)踐

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1、柳鋼4號(hào)高爐長壽爐體設(shè)計(jì)與實(shí)踐摘要：對(duì)柳鋼4號(hào)1250m3高爐長壽爐體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)il?思路進(jìn)行了介紹。著重考慮薄壁爐襯高爐爐型的優(yōu)化、合理的閃襯結(jié)構(gòu)以及冷卻設(shè)備與閃襯的匹配，以較低的成本實(shí)現(xiàn)高爐K:壽。關(guān)鍵同：高爐、長壽爐體、薄壁爐襯、冷卻結(jié)構(gòu)、優(yōu)化設(shè)計(jì)。X■1八—1—1、刖S:柳鋼4號(hào)高爐原爐界為1080m3,于2008年10月停爐進(jìn)行擴(kuò)容改造，高爐爐容擴(kuò)大到1250m3,設(shè)計(jì)年平均利用系數(shù)為2.4。為進(jìn)一步提高高爐壽命，減少爐體周M設(shè)施的改造，節(jié)約投資，爐體采用了薄壁爐襯結(jié)構(gòu)。4號(hào)商爐的長壽爐體沒計(jì)綜合了國內(nèi)薄壁爐襯沒計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合柳鋼原燃料條件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用了優(yōu)化

2、爐型和全冷卻結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵部位采用銅冷卻壁。爐底采用陶瓷杯結(jié)構(gòu)，耐火材料全部為國產(chǎn)，著重考慮冷卻系統(tǒng)與爐襯的匹配，優(yōu)化細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，高爐設(shè)計(jì)壽命大于15a，單位爐容產(chǎn)鐵量達(dá)到12000/m3以上。2、爐體結(jié)構(gòu)簡述：爐體采用改進(jìn)型薄壁爐襯結(jié)構(gòu)，爐體冷卻采用全冷卻方式。1）爐體冷卻結(jié)構(gòu)：爐體冷卻采用全冷卻結(jié)構(gòu)，爐底采用水冷爐底，1一5段為灰口鑄鐵冷卻壁，爐腹部位、爐腰及爐身下部髙熱負(fù)荷區(qū)采用3段4通道復(fù)合扁孔銅冷卻壁，爐身中部為3段雙層水管球墨鑄鐵全覆蓋鑲磚冷卻壁，爐身上部為2段單層水管球墨鑄鐵全覆蓋鑲磚冷卻壁，爐身最上部為一層倒扣式普通鑲磚冷卻壁。爐喉鋼磚力兩段耐熱耐磨鑄入水管式水冷合金

3、鑄鋼鋼磚整個(gè)系統(tǒng)無冷卻盲區(qū)。2）爐襯砌筑結(jié)構(gòu)：爐底采用陶瓷杯結(jié)構(gòu)，陶瓷杯采用國產(chǎn)小塊剛玉莫來石砌筑，爐底采用人塊炭磚砌筑，爐缸下部采用大塊環(huán)炭，上部采用模壓小炭塊頂冷卻壁砌筑，爐腹銅冷卻壁與爐缸過度區(qū)域采用氮化硅結(jié)合碳化硅磚砌筑，爐腹以上冷卻壁外無磚襯，風(fēng)口、鐵口和鐵口框均采用組合磚砌筑，煤氣封罩采川FH—140重質(zhì)噴涂料噴涂。3、爐型設(shè)計(jì)：1）爐體內(nèi)型:爐體內(nèi)型尺十采川統(tǒng)計(jì)冋歸的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上吸取國內(nèi)薄壁爐襯經(jīng)驗(yàn)，并考慮柳鋼原燃料較差的特點(diǎn)來確認(rèn)設(shè)計(jì)內(nèi)型。實(shí)際爐腹角不大于83°（冷卻壁安裝角度）。（表1）商爐爐體內(nèi)型參數(shù)表項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值髙爐有效容積，m31

4、250W爐存效i&i度，mm24500爐缸直徑，mm8200爐缸高度，mm390()爐喉直徑，mm6200爐腹商度，mm3200爐腰直徑，mm9400爐腰高度，mm1800爐腹角79。22,49"爐ft島沒，mm13900爐身角83°26r,f爐喉髙度，mm1700死鐵層商度，mm1500風(fēng)口個(gè)數(shù)20有效商度/爐腰M挽Hp/D2.6鐵口個(gè)數(shù)22）爐體內(nèi)型優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾條措施：a、平滑過渡的內(nèi)型剖面，特別是冷卻器之間要平滑連接，保證操作內(nèi)型沒有急變部位。b、適當(dāng)加商爐缸商度，增加安全容鐵鋱，以減少出鐵次數(shù)，使?fàn)t缸維持充沛的熱各量，活躍爐缸。c、稍偏小的爐身角，爐腰直徑偏大?？紤]了

5、原燃料條件，利于煤氣通過。d、實(shí)際爐腹角不大于83°（無耐火磚時(shí)）。4、冷卻結(jié)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）冷卻系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算：高爐采用軟水W路循環(huán)冷卻，根據(jù)爐體總熱負(fù)荷來確定冷卻器的結(jié)構(gòu)參數(shù),高爐各部位的熱流強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值見表2。（表2）高爐各部位的熱流強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值表部位鋼磚身部爐上爐身中部爐身下部爐腰爐腹騎爐缸爐底熱流強(qiáng)度值（VV，m2）150()02200040000550005500030000240001200060002）冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置及設(shè)計(jì)：爐體冷卻采用全冷卻結(jié)構(gòu)，根據(jù)爐體的不同熱負(fù)荷IX及外側(cè)環(huán)境特點(diǎn)選用不同的冷卻器。爐底采用水冷爐底結(jié)構(gòu)，冷卻水管為（p76><10屮壓鍋爐

6、管，水冷管間距為300mm；高爐爐缸采用4段光面4通道灰口鑄鐵冷卻壁，管徑為DNI60，厚度力160mm，每段38塊；第五段風(fēng)U區(qū)為20塊異型7通道灰口鑄鐵冷卻壁；爐腹部位、爐腰及爐身下部等高熱負(fù)荷區(qū)采用3段120mm厚的4通道銅冷卻壁（fi合扁孔），鑲磚槽深40mm，銅冷卻壁不鑲磚，鑲磚槽搗打BFS搗打料，外側(cè)噴涂150mm厚的BFS噴涂料；爐身屮部為3段雙層水管球墨鑄鐵（QT400—20）全覆蓋鑲磚冷卻壁，厚度為340mm，鑲磚槽深為75mm,外鑲150mm厚氮化硅結(jié)合炭化硅磚；爐身上部為2段單層水管球墨鑄鐵全覆蓋鑲磚冷卻壁，厚度為270mm，鑲磚槽深為75mm，鑲磚為15

7、0mm厚浸磷酸粘土磚。爐身最上部為一層倒扣式普通鑲磚冷卻壁，外側(cè)無磚襯結(jié)構(gòu)；爐喉鋼磚為兩段式，上段、下段均為耐熱鑄入水管式鑄鋼水冷鋼磚，有效避免漏水和受熱變形。3）爐體冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化沒計(jì)的幾條措施：a、按最大熱負(fù)荷來計(jì)算冷卻器參數(shù)，適當(dāng)減小冷卻器的尺、h減小熱變形產(chǎn)生的翹曲。b、注意風(fēng)口區(qū)鑄鐵冷卻壁與銅冷卻壁的平滑銜接，避免出現(xiàn)過人錯(cuò)臺(tái)，避免鑄鐵冷卻賄與銅冷卻峭端部都暴露在《溫煤氣下，造成該部位易損壞。c、適當(dāng)加厚爐身中上部的全覆蓋鑲磚厚度，爐身中上部無渣皮形成，該部位熱流強(qiáng)度還較大，鑲磚可有