高爐長壽技術(shù)評述

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1、高爐長壽技術(shù)評述四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院顧武安E-mail:guwuan@scu.edu.cnTel:13408489830鋼鐵冶金新進(jìn)展高爐長壽技術(shù)評述2008年公布的《高爐煉鐵工藝設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：高爐一代爐役的工作年限應(yīng)達(dá)到15年以上。在高爐一代爐役期間，單位高爐容積的產(chǎn)鐵量應(yīng)達(dá)到或大于1萬t。我國絕大多數(shù)高爐沒有達(dá)到上述目標(biāo)，特別是一些中小高爐壽命普遍處于低水平階段，個別小高爐壽命5年以下。提高我國高爐壽命，是煉鐵界一個十分重要任務(wù)，也是提高高爐生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)煉鐵系統(tǒng)節(jié)能減排的重要手段，引起鋼鐵企業(yè)各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。高爐長

2、壽的重大意義高爐長壽是鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項重大舉措。鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)各工序物流一環(huán)扣一環(huán)。高爐大修停產(chǎn)，企業(yè)生產(chǎn)鏈斷開，造成煉鐵前后工序減產(chǎn)，企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)量，設(shè)備作業(yè)率下降，經(jīng)濟(jì)效益大幅下滑；高爐大修支付巨額資金，一座大型高爐大修費(fèi)用1億元左右。高爐長壽的重大意義高爐大修前后，增加企業(yè)資源和能源消耗，污染物排放也增加，對生產(chǎn)環(huán)境造成較大負(fù)面影響。高爐長壽，不僅在煉鐵工序，而且也給整個鋼鐵企業(yè)帶來巨大效應(yīng)，包括降低生產(chǎn)成本，減少能源消耗，減少污染物排放，實現(xiàn)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)高效化、連續(xù)化和緊湊化生產(chǎn)。延長高爐壽命，直接節(jié)約大修費(fèi)

3、用，減少因大修而引起的停產(chǎn)損失，提高經(jīng)濟(jì)效益。高爐長壽的工作目標(biāo)依據(jù)高爐設(shè)計、設(shè)備制造、高爐操作和維護(hù)等方面先進(jìn)煉鐵科學(xué)技術(shù)，高爐壽命實現(xiàn)下列目標(biāo)：高爐一代爐齡（不進(jìn)行中修）在20年以上；高爐日常處于高效化、自動化、連續(xù)化、長壽化，生產(chǎn)過程環(huán)境友好穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)，一代高爐單位爐容產(chǎn)鐵量在1.5萬t/m3以上；采取有效技術(shù)措施（包括分段拆裝，爐缸預(yù)砌等），最大限度地縮短高爐大修工期（大型高爐2個月以內(nèi)），優(yōu)化停爐和開爐操作技術(shù)，實現(xiàn)科學(xué)停爐和快速達(dá)產(chǎn)，減少高爐大修對聯(lián)合企業(yè)的不利影響。高爐長壽的理念高爐長壽是系統(tǒng)工程，包括高爐設(shè)計，材料和設(shè)備

4、選擇、施工質(zhì)量，高爐操作科學(xué)和穩(wěn)定，爐體維護(hù)和管理，應(yīng)急事故處理等。上述因素有內(nèi)在因素，相互影響，也有互補(bǔ)的作用。高爐長壽核心技術(shù)是形成和維護(hù)一代高爐的合理爐型，保護(hù)永久性爐襯完整。認(rèn)真貫徹《高爐煉鐵工藝設(shè)計規(guī)范》2008年7月國家建設(shè)部和質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合公布《高爐煉鐵工藝設(shè)計規(guī)范》，GB50427-2008。該規(guī)范共有16章，主要內(nèi)容有：總則、術(shù)語、基本規(guī)定，原料、燃料和技術(shù)指標(biāo)，能源和資源利用，礦槽、焦槽及上料系統(tǒng)，爐頂、爐體、風(fēng)口平臺及出鐵場，高爐爐渣處理及其利用，熱風(fēng)爐、高爐煤氣清洗及煤氣余壓發(fā)電，噴吹煤粉及富氧自動化，環(huán)

5、境保護(hù)，節(jié)約用水。認(rèn)真貫徹《高爐煉鐵工藝設(shè)計規(guī)范》規(guī)范十分注重整體的高爐長壽優(yōu)化設(shè)計，進(jìn)行全方位改進(jìn)，實行綜合治理，高效冷卻設(shè)備與優(yōu)質(zhì)耐火爐襯有效匹配，確保高爐各部位同步長壽；使用質(zhì)量穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)原燃料，保證高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行；在降低煉鐵燃料比前提下取得高產(chǎn)；采用有效監(jiān)測和維護(hù)手段，實現(xiàn)高爐長壽。認(rèn)真貫徹《高爐煉鐵工藝設(shè)計規(guī)范》高爐爐型設(shè)計合理性，是實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽和環(huán)保的重要條件。合理爐型選擇原則是要求爐型能夠很好適應(yīng)于爐料順利下降和煤氣流均勻穩(wěn)定上升運(yùn)動。高爐生產(chǎn)過程中爐型不斷變化。開爐時爐型是設(shè)計的爐型。在高爐投產(chǎn)后，經(jīng)過一段時間

6、，爐墻不同部位會受到不同程度爐料沖刷，化學(xué)腐蝕，特別是軟熔帶區(qū)域爐墻會受到高溫、熱應(yīng)力、渣鐵化學(xué)浸蝕。在一定生產(chǎn)條件下，變化后爐型形成一個相對穩(wěn)定，適應(yīng)當(dāng)時生產(chǎn)能力的工作爐型（或稱為操作爐型）。認(rèn)真貫徹《高爐煉鐵工藝設(shè)計規(guī)范》煉鐵工作者通過各種措施，使工作爐型能夠維持長久，延長高爐長壽，實現(xiàn)高爐生產(chǎn)高效化。目前，我國高爐設(shè)計傾向于設(shè)計“矮胖型”高爐，推薦采用薄壁高爐內(nèi)型尺寸，多風(fēng)口，深死鐵層，采用軟水密閉循環(huán)冷卻設(shè)備等特點。提高精料水平，促進(jìn)高爐長壽高爐煉鐵以精料為基礎(chǔ)，精料水平對高爐生產(chǎn)指標(biāo)影響率70％左右，對高爐長壽影響顯著。入爐料含

7、鐵品位高是精料技術(shù)核心，高品位帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益，特別噸鐵渣量低于300kg/t時，有利于提高噴煤比，提高爐料的透氣性（特別是軟熔帶），使煤氣流分布均勻、穩(wěn)定，減少邊緣煤氣流對爐墻的沖刷，促進(jìn)高爐長壽。目前，我國紅礦選礦技術(shù)已過關(guān)。對于吃百家礦低品位原料的企業(yè)，添加選礦設(shè)備，將低品位礦進(jìn)行再選，使高爐效益倍增。有效地減少渣量，降低煉鐵燃料比。提高精料水平，促進(jìn)高爐長壽爐料有害雜質(zhì)要少。有害雜質(zhì)指K、Na、Pb、Zn、F、S、As、Cl-等?！陡郀t煉鐵工藝設(shè)計規(guī)范》明確有害雜控制值（kg/t）：K2O+Na2O≤3.0，Zn≤0.15，Pb≤

8、0.15，As≤0.1，S≤4.0，Cl-≤0.6等。爐料帶入堿金屬及氟化物對爐襯破壞相當(dāng)嚴(yán)重，它們形成低熔點物質(zhì)直接導(dǎo)致磚襯表面結(jié)瘤，惡化高爐生產(chǎn)順行。處理結(jié)瘤容易損壞爐墻。提高精料水平，促