首钢四高炉长寿技术与实践-期刊.pdfVIP

首钢四高炉长寿技术与实践 沈海波王春生 (首钢总公司炼铁厂北京100043) 摘要首钢4号高炉第三代1992年5月投产，在没有中修的情况下已稳定运行了近14年。通过生产实践．已摸索出 一套炉体维护技术，取得了一些高炉长寿经验。本文介绍丁在冷却强度控制管理、煤气分布调节、遥控喷涂造衬、钛矿护 炉等方面的做法。根据四炉炉体状况，预计首钢四高炉寿命可达16-18年，一代单位炉容产铁12500—13300吨。 美键词高炉长寿措施 1前言 的1200m3扩大到2100m3，配置28个风口，2个铁口1个渣口，设计寿命为8～10年。在没有中修的情况 下，已稳定运行了近14年，大大超过了设计寿命。2005年单位炉容产铁量达到了10000t／m3，至2005年底 经济效益。 四炉开炉以来主要技术经济指标见图1。 图1首钢四号高炉开炉以来技术指标情况 ——276—— 2首钢四高炉大修基本情况 3炉体长寿技术 3．1炉型结构特点 根据首钢原燃料条件和首钢多年生产经验，矮胖型高炉，稳定性 好易于强化冶炼，因此四炉扩容大修改造，在有效容积由1200m3扩大 到2100m3的同时Hu／D由原来的2．769低到2 242，为国内同类型 高炉中的矮胖型。相应炉腹角缩小到80。24704”，较小的炉腹角将有利 于在炉腹和炉腰部位形成稳定的渣皮，提高炉腹和炉腰冷却壁寿命。 死铁层加深到1600mm，减轻铁水环流。 图2四高炉炉缸结构图 3．2选用新型优质耐火材料 高炉炉衬的过早破损是导致高炉短寿命的一个重要原因。分析首钢高炉以往生产实践表明，高炉炉衬 易损区域为炉底至炉身下部区域，因此在四高炉的设计中有针对性地选择了优质耐火材料。图2为四高炉 炉缸结构图 表1为四高炉各部位耐火材料应用情况。 表1为四高炉各部位耐火材料应用情况 在炉缸炉底侵蚀最严重的“象脚”侵蚀位置，采用了美国UCAR公司生产的NMA小块热压成型炭砖， NMA具有优异的导热性、抗渗透性和抗碱性，与国产普通大块炭砖相比。导热性是后者的2倍多，渗透性只 有后者的5％，砖块尺寸小，能防止应力断裂，高导热促使在热面形成保存护性渣皮。NMA与国产普通炭砖 性能对比见表l。 表1 四炉用NMA炭砖与国产炭砖理化性能对比 首钢高炉炉腹至炉身下部是热流强度最大、炉衬破损最严重的区域，所以此处紧贴冷却壁的耐火材料使 ——277—— 用了Si3N4一SiC砖，靠近炉内的部分选用高密度粘土砖，si3N4一SiC导热性好(导热系数约23W／m．K)，抗 热震性抗碱性和抗氧化性良好，这种砖与合理的冷却形式结合，可形成较为稳定的保护性渣皮。表为si3N4 一SiC砖理化性能 表为乳M—SiC砖理化性能 3．3第三代冷却壁应用 四炉六层一十五层冷却壁为第三代结构形式，双排管冷却。六层、七层没有勾头，八层以上设有勾头，前 排管单进单出，避免了单根水管烧坏引起整块冷却损坏的问题。前排管、后排管和勾头分别为独立的冷却系 415N／ram2，延伸率21％一30％，芯部取样(深度500—550mm)延伸率也大于5％。 3．4软水冷却系统 首钢用工业水水质较硬，易形成水垢，传热效率下降，导致冷却壁因壁体温度升高而烧坏。所以为配台 第三代冷却壁的应用，四炉从五层以上的冷却壁采用了软水闭路循环系统，冷却壁的勾头管、前排管、后排管 均由单路供水，同时设有柴油事故泵。软永系统循环水量3205m’厂h，水质为一级。 4操作上技术措施 4．1保持合理的煤气流分布，保高炉长期顺稳。是延长高炉寿命的必要条件 由图1可明显看出，四高炉的生产大致可分成两个阶段，第一阶段为1992年开炉至1995年，由于市场 对钢铁的旺盛需求和首钢铁钢不平衡，相应高炉方针上追求高强度冶炼，这一时期首钢原燃料质量差而且不 稳定，只能靠发展边沿，吹大风来维持顺行状况，虽然