降低高炉炉缸冷却壁温度过高的8个护炉措施

降低高炉炉缸冷却壁温度过高的8个护炉措施前言 11.强化炉缸关键区域冷却强度 12.降低冶炼强度，增加风口面积 23.炉料中添加钒钛矿 24.控制合适的生铁含Si量 25.减少环碳温度高区域铁水环流影响 36.铁口的维护 37.改善布料制度 38.炉缸局部修复 3 5前言国内某大型高炉，设计有效容积2580m³,炉前共4个出铁口，设计生铁年生产能力为200万吨。2006年12月6日开炉投产，送风后一个月达产，平均日产生铁5800t,利用系数2.15,投产后生产运行状态理想。但2011年3月后监测发现炉缸第二段冷却壁内环碳温度明显升高，其中在2号铁口下方的1.强化炉缸关键区域冷却强度高炉炉体选择闭路软水冷却系统，设计冷却水流量为6100m³/h,供水压力为0.7MPa,共设计4台循环水泵，正常生产过程中为2台工作，2台备用。2011年3月后炉缸局部环碳温度上升过快，为增加冷却强度，高炉采取增加一台工作水泵的方式提高供水压力及流量。增加后供水量由原来的6100m³/h增加至6500m³/h,其供水压力也由0.7MPa提高至0.85MPa。通过采取该措施，炉缸温度场整体不再继续升高，但Ti5060温度点仍呈明显上升趋势，2012年2月Ti5060温度点最高达曾达到480℃。为继续增大对该处环碳的冷却强度，高炉增加了冷却壁水管循环泵，提高单管水流量及水压，使单管流量由25m³/h增至40m³/h,水压由0.8MPa增强至1.2MPa。加强对关键区域的实时监控，一旦环碳温度上升至450℃时，高炉采取减风、停氧的方式来降低冶炼强度，减少铁水因素等低压操作，造成难以吹透炉缸中心料柱，高炉需根据冶关系，及时调整风口面积，保证标准风速大于230m/s,这样才能提供足够的鼓风动能来吹透、吹活炉缸状态。从而进一步消除炉透液性，尽可能的减少炉缸内铁水的环流及底流，降钒钛矿中的TiO2在炉内高温还原气氛下可生成熔点较高的氮化物TiN(熔点为3150℃)、碳化物TiC(熔点为3150℃)及Ti(C,N)化合物，当这些高熔点钛的碳氮化合物凝结在炉缸炉底的砖缝中时，就对炉缸起到了保护作用。4高炉自2011年3月后在入炉料中定量添加钒钛矿。生铁中含钛[Ti]量需控制在合理范围，太低起不到保护炉缸的作用，太高则严重影响高炉顺行，实践摸索后控制成侵蚀，但反之流动性过差则对高炉顺行不利，对钛的还原状态造成影响。鞍钢4号高炉控制铁水[Si]的范围在0.50%~0.70%之虽采取了以上措施，但2号铁口区域下方温度监控点Ti5060温度仍较高，2012年10月达到历史最高点517℃。同时为了减少铁水环流对该区域碳砖的冲蚀，采取永久停用2号铁口方式，选择剩余其他三个铁口交替出铁。在此期间对2号铁口间隔30天为一周期进行一次打泥作业，在铁口内形成稳固泥包，减少渣铁环流对炉缸侵蚀，保护铁口下方重点区域，同时2号铁口作为事故铁口严格要求铁口合格率，在顺行允许的情况下维持铁出铁情况，严格禁止发生闷炮、跑大流情况。加强炉前工作管理，一旦未达要操作中需细化要求，改善高炉的布料制度，使高炉内中布合理，适应护炉期间操作参数。护炉期间，调整之前的发展中心气流，抑制边缘气流的分配方案为发展中心气流，兼顾边缘气流的生产一段时间后，壁体温度明显趋于稳定。高炉壁体温度在90~140℃之间波动，炉顶中心温度维持在200~500℃之间，炉喉温度在100~220℃左右，同时水高炉炉缸局部修复通常采用整体浇注技术，该技术以硅溶胶结合的刚玉-碳化硅材料为主，这类材料能与铁水长期共存且不发生化学反应，抗铁水侵蚀效果优异。修复时，可最大程度保留残余合格炭砖(运行8年左右的高炉，大块炭砖利用率可达70%),并对严重侵蚀区域使用高导热浇注料进行针对性修补。2)材料选择2.1)修复材料多选用铁口浇注料RLG-TK或溶胶结合刚玉碳化硅泵送浇注料。这些材料具有耐高温、抗渣铁侵蚀、快干防爆等特性，且施工时可通过泵送实现自流密实。2.2)对于高温区域(如炉腹、炉腰),采用纳米硅溶胶结合喷注料，其高温强度高且导热性好，有利于渣皮形成；炉身中上部则可能采用水泥结合料以提升抗热震性。3)施工流程3.1)前期准备：停炉后需清理炉缸残铁及残留物。例如，通过降料面作业(采用洗炉法减少炉墙粘结物),并严格控制煤气成分(如H₂含量)确保安全。3.2)局部处理：拆除烧穿处冷却壁及炉皮，清理残余耐材至见合格砖面，并对修补区域做坡口、拉毛处理，确保界面结合紧密。3.3)浇注与养护：采用模具浇注，浇注后自然养护(通常6小时后可脱模),随后进行烘烤(如木材烘烤2小时+钢板烘烤2小时)以提升强度。对于热态修复，可通过机械手在炉内直接喷注，24小时内即可完成2000m³级高炉的修复，避免人员进入有限空间。3.4)压浆密封：回装冷却壁后，从上下端压浆孔注入碳质压浆料，填充冷却壁与浇注料间的缝隙，增强整体性。4)创新技术应用4.1)预挂渣皮技术：在冷却壁表面预制金属陶瓷材料层(含高钢纤维),形成永久性渣皮保护层，提升抗热震性和导热性，适用于炉腹、炉腰区域。4.2)湿法喷注技术：热态喷注可在不停炉条件下快速修复内衬，通过自动机械手调整喷注精度，缩短维修工期。5)优势与注意事项5.1)优势：整体浇注技术维修工期短(局部修复可控制在数天至数周)、综制温度和气体成分(如H₂超标时需减风),避免安全隐患。6.1)中南钢铁6号高炉(1050m³)在2