国内高炉长寿基本情况介绍-姜华

1、国内高炉长寿基本情况介绍（伙伴计划宁钢培训）2010.11.26.提要：1、 我国高炉的结构形式与寿命2、 影响高炉寿命的因素3、 当前高炉长寿的主要维护措施4、 热风炉的长寿工作要点5、 互动交流1、 我国高炉的结构形式与寿命1、 高炉的基本结构形态（宁钢的高炉结构）（1） 炉缸内衬耐火砖结构：大块炭砖结构；小块炭砖结构；陶瓷杯结构（宁钢高炉，见下图）；陶瓷炉底结构；复合炉底结构。（2） 炉缸冷却结构：炉缸侧壁：洒水冷却和冷却壁（铸铁、铜质等）；炉底：水冷、风冷，以及少量的小高炉无冷却。水冷和风冷的方式中，配管形式有：直管和环形管。 （3） 炉底板密封方式：封闭式炉底板（股份4350高炉，日

2、本高炉）：直冷式炉底板（宁钢2500高炉，欧洲高炉）：（4） 风口结构冷却壁式结构宁钢2500高炉济钢1750高炉冷却板式结构。（5） 炉身结构冷却板式结构（股份4高炉）；冷却壁式结构（宁钢高炉）；板壁结合式结构（梅钢高炉、股份4高炉）：大板小壁组合（股份）和大壁小板组合（梅钢）。2、 关于高炉的寿命期查找了可以寻找的所有资料，关于高炉寿命的定义没有发现。为了讨论方便，这里对高炉的寿命期做一些界定：（1） 维持原有的基本结构形态；（2） 维持较高的生产作业率（如：95%以上）；（3） 维持稳定的生产效率（如：利用系数2.0以上）；（4） 维持高炉正常运行所发生的各类维护（修）费用在可控范围（投

3、入产出比合理）；（5） 炉体结构状态安全稳定、可控。如果不满足上述状态条件，我们就认为这座高炉的寿命期到了。也就是说，如果要继续维系生产，则需要采用一些非常规措施，包括经济上的、技术上的等等。3、 制约高炉寿命的关键因素（1） 上世纪40年代以前（从18世纪高炉炼铁技术问世开始，到19世纪中叶以焦碳作为燃料的现代高炉出现不计）：风口以上炉体；（2） 上世纪40年代至60年代（我国到70年代）：二战前后，欧美的高炉炉身强化冷却、炉缸开始使用炭砖、强化冶炼技术开始盛行。炉底烧穿成为主要问题；（3） 60年代以后，炉底采用高导热炭砖加上冷却技术，根据可查询到的资料，全球没有再出现过高炉炉底烧穿的案例

4、。高炉寿命的主要矛盾转移到炉缸侧壁。直至今日。2、 影响高炉寿命的因素1、 结构设计及配 以宁钢2500高炉结构为例：主要缺陷（看图）：（1） 炉腹及风口区域： 冷却壁的损坏（2） 炉底： 炉底煤气泄露（3） 陶瓷杯： 风口上翘2、施工与烘烤（1）耐火材料砌筑不要过分强调砖缝的大小。现用国家规范是有欠缺的。目前正在修编。耐火材料砌筑过程中我们需要关注的是：胶泥与耐火砖的性能配套、砖缝的均匀和饱满度。在不定形材料使用量和使用部位不断增加的趋势下，我们还需要关注其结合剂对相关材料的腐蚀作用。（2）炉壳的焊接质量和空洞的开设方法 焊接不能有缺陷；开孔必须钻孔成型，不能烧孔。（3）施工程序不合理的施工

5、程序，可能会造成无法弥补的后果。尤其是冷却壁壁后灌浆工序。采用灌浆方式对冷却壁壁后填充，是一种无可奈何的方式，其质量受多种因素的制约，很得到保证。一些高炉后期出现的异常，已经调查证实与此有关。股份公司1高炉和2高炉，在炉缸内衬耐火材料的施工程序上进行了比较大的调整。（4）烘烤统计表明：不定形耐火材料的破坏是从烘烤开始的。高炉烘烤的目的和效果如何确定？如何执行？看烘烤范围和热流方向；看烘烤对象的物性实验室测试结果；看关键对象的温度变化；看相关设备的温度承受情况。3、操作与维护（1）维护的目的？生产与效率功能；结构稳定与安全功能。（2）维护的内容？基于高炉的一般结构形式和使用环境的特点，维护高炉炉

6、体功能的基本内容可以用三个字来概括：“堵”、“导”、“冷”。 “堵”：即封堵，封堵要严密。 “导”：即热传导，炉内的热量与炉外的冷却装置之间的热传导要畅通。“冷”：即冷却，冷却要有效。（3）关于炉缸热负荷管理的标准美钢联GARY高炉：2009年4月烧穿时的热负荷为16000kJ/m2.h；首钢的经验：12000kJ/m2.h为报警值，15000kJ/m2.h要停炉，但是也有高炉达到18000kJ/m2.h了，还在正常使用；梅钢高炉：1高炉第2段29500kJ/m2.h，第3段20400kJ/m2.h；2高炉炉缸第2段26300kJ/m2.h，第3段20600kJ/m2.h。状态良好；鞍钢新3高

7、炉：炉底炉缸热流强度管理标准（kJ/m2.h）： 正常值报警值警戒值事故值1254016720167202100034000 结果炉缸侧壁烧穿了。 没有绝对的标准。（4）具体措施？焊接：解决炉体密闭问题。前提是发现泄漏点；灌浆：解决封堵和传导问题。前提是温度检测、灌浆工艺和材料；造衬：包括喷补和压入两种方式；冷却器的更换和增补；出铁口及时有效的维修。3、 当前国内高炉长寿的主要维护措施1、 近期国内高炉烧穿案例工厂高炉号容积或炉缸直径发生时间鞍钢33200m32008.08.25攀钢21200m32010.8.重钢51200m32010.8.18阳春（投产10个月）11250m32010.8.

8、7沙钢12500m32010.8 .20沙钢7450m32009.6 .30马钢22500m32004.06.02马钢4300m32003.11.5承钢17.0m2007.8唐钢12500m32008.10新余钢厂6600m32003.3新余钢厂7600m32002.2新余钢厂7600m32003.9洛阳钢厂1380m32007.7.8通化钢厂2314m32004.4.3徐州钢厂8120m32006.7.31涟水钢厂1在上述案例中，除了徐州钢厂高炉的烧穿部位在渣口上不以外，其余高炉的烧穿部位，都在炉缸侧壁的出铁口下方。2、 国内同行在高炉炉体维护方面采取的主要措施（1） 国内同行的基本情况调查

9、了鞍钢、武钢、马钢、邯钢、南钢、天钢、梅钢、股份、宁钢.等钢铁企业中不同规模、各种结构形式的高炉长寿工作情况。万变不离其中，对于在役高炉炉体维护的方式大同小异，主要包括：水冷炉底改造；炉缸侧壁冷却壁更换或壁体穿管；炉缸煤气泄露检查及封堵处理，包括炉壳焊补；增加冷却水量，管道清洗、强化冷却；压力灌浆；原料中加钒钛矿，或风口喂丝；出铁口改造及维护；等等。其关键是，如何有效实施。三点提示：及时发现：检测手段、管理手段、分析手段等；方案准确：分析判断能力、处置技术能力等；措施有效：队伍能力、装备能力、材料技术等。（2） 炉缸烧穿时的基本形态局部；间隙凝铁。（3） 炉缸侧壁发生烧穿事故的直接原因分析：核心：没有有效的冷却；主观：监测和措施不到位。（4） 宁钢2500高炉炉缸的维护建议：煤气封堵：针对特殊的结构所采取的措施；加强监测：增加炭砖温度监测点和精度；强化冷却：管道清洗，更换破损的冷却壁；铁口管理：关注炮泥质量和铁口深度，控制煤气火；在系统分析基础上的及时处置：注意判别信号的真与假，防止出现误判断，尤其是炉缸热负荷与炉衬炭砖温度的关系；灌浆过程中的材料质量和工艺要求，尤其要注意防止过量、超压的灌浆行为（注意以量计价承包