苏钢3#高炉炉底炉壳钢板开裂原因分析

根据苏钢近几年高炉停炉大修后对炉内渣皮、炉缸和炉底材质取样分析，K2O和Na2O含量偏高。分析苏钢3#高炉开炉两年半时间出现炉底炉壳钢板开裂的原因，主要在于碱金属在炉内和炉底富集，侵蚀炉内砖衬和炉底结构，促使炉底材质膨胀。     

大型高炉合理炉缸冷却制度

合理的炉缸冷却制度是保证大型高炉长寿的基础,不同冷却制度对高炉炉缸的温度分布和侵蚀状况具有直接影响.结合某4000 m3级高炉,根据传热学理论建立了高炉炉缸、炉底温度场物理模型和数学模型,通过数值模拟对"大水量、小温差"和"小水量、大温差"这两种不同炉缸冷却制度进行了研究,分析了不同冷却制度对炉缸温度场、炉缸侵蚀状况及高炉寿命的影响.结果表明,在炉役初期砖衬较厚时,不同冷却制度对炉内温度分布的影响区别不大;随着砖衬的不断减薄,不同冷却制度对炉内温度分布的影响逐渐明显;当砖衬侵蚀到一定程度后,再好的冷却也无济于事,但采用"大水量、小温差"并加强冷却可以减缓砖衬的侵蚀,延长高炉寿命.      

高炉炉缸结构上一些问题的探讨

结合国内外一些高炉炉缸烧穿的实例,对延长高炉炉缸寿命结构上的一些问题提出了探讨。对于炉缸炉壳结构,建议凡新建或大修高炉,炉壳收缩变径至少应从炉底满铺炭砖中上部开始采取收缩,风口段有一段直段后至炉腹处再扩径,如果风口段砖衬太薄又易烧坏炉腹冷却壁冷面水管。对于炉缸炭砖砖衬结构,一是,炭砖厚度应保证有一定的厚度;二是,大块炭砖砌筑的炉缸环炭应消除水平通缝;三是,坚持好传热的顺序;四是,高度关注炭捣料的材质与施工质量。对于冷却水与冷却器结构,水质和冷却比表积应满足高炉冷却要求,以及水速和水量应同时匹配。对于死铁层深度,认为死铁层深度为炉缸直径20%,不宜继续加深。     

高炉炭砖炉衬的设计和应用存在的问题

针对近年我国有的高炉出现的炉缸炉底寿命短、3~4年就被迫停炉大修的情况,从高炉炉缸砖衬设计、炭砖选材、炭砖质量的检测控制及炉型结构设计等方面分析,提出延长高炉寿命的一些改进措施。     

柳钢5号高炉炉缸侵蚀诊断及大修实践

采用平壁一维稳态传热模型对柳钢5号高炉炉役后期炉缸残余炭砖长度进行计算,计算结果与停炉后测量结果基本一致。停炉后采用碳复合砖对炉缸炉底进行大修,并配置了炉缸炉底侵蚀在线监控系统。总结高炉炉缸大修实践及其效果。     

包钢3号高炉炉缸炉底破损调查

对包钢3号高炉炉缸炉底破损状况进行了调查,并对炉缸炉底的侵蚀原因进行了分析。结果表明:炉缸炉底存在"象脚状"侵蚀,侵蚀部位在炉缸炉底交界处,侵蚀的最薄处炭砖残存厚度只有400mm,侵蚀了800mm;风口下方砖衬侵蚀较为严重,风口下方6层大炭砖环裂较为明显,环裂是造成高炉大炭砖破损的主要形式;炉缸自上而下的黏结物中都有碱金属、锌等有害元素的存在,有害元素大量沉积、渗透侵蚀和炭砖体积膨胀是3号高炉炉缸破损的重要原因。     

太钢新建4350 m~3高炉长寿炉缸炉底研究

以太钢新建4 350m3高炉为例,论述了为实现高炉炉缸炉底的长寿,从高炉的设计、选材和砌筑等方面采取的一系列措施。炉缸设计采用"传热法",炉底设计采用"隔热法",炉缸炉底整体设计采用了"扬冷避热梯度布砖法"。炉缸选材使用优质高导热系数的碳砖,为了克服冷却壁与碳砖之间捣打料带来较大热阻,砌筑过程中碳砖采用顶砌冷却壁方式,并且严格控制砖衬宽度;炉壳与冷却壁采用分段灌浆。通过建立炉缸炉底传热数学模型,进一步表明了该高炉炉缸炉底优良的性能,投产后1 150℃等温线位于炉缸砖衬热面附近,有利于渣铁壳的形成;同时碳砖内部温度普遍低于750℃,温度梯度较小,碳砖脆化及热应力对砖衬的破坏作用较轻,为日后实现长寿炉缸炉底创造了必要的条件。     

高炉炉底密封板上翘机理及预防措施

 国内一些高炉发生了高炉炉底密封板上翘现象,一些高炉炉底密封板上翘高度甚至达到了100～140 mm,出现炉底变形成锅底状、局部漏煤气、炉底冷却效果变差等现象,严重影响高炉的长寿和高效生产。通过建立高炉炉缸炉底温度场和应力场数学模型,分析砖衬异常膨胀、砖衬受热膨胀和炉底密封钢板厚度、膨胀缝及缓冲泥浆等因素对炉底密封板上翘高度的影响。结果发现,由于炉缸砖衬的异常膨胀,在风口组合砖位置产生较大的向上压力,最终导致高炉炉底密封板产生较大程度的上翘,而砖衬正常受热膨胀不会导致炉底密封板的明显上翘。碱金属、锌、铅等有害元素在高炉内富集、累积可以导致砖衬异常膨胀,是炉底密封板上翘的主要原因。炉底密封板厚度的增加会对炉底密封板上翘产生有效的阻碍作用。合适的膨胀缝和性能优良的缓冲泥浆可以吸收砖衬受热膨胀,但是不能解决砖衬较大的异常膨胀。为了抑制和减少高炉炉底密封板上翘现象,需要在风口组合砖与炉缸砖衬之间预留合适的膨胀缝;避免风口大套前端嵌入炉缸砖衬内部;严格控制有害元素入炉量,提高高炉排出有害元素的能力。     

碳砖和高铝砖在高炉冶炼上的应用

高炉各部分的炉衬,受着各种不同因素的侵蚀.炉腹与炉腰部分处于高温及液体炉渣的严重侵蚀作用下,因此大修时这部分衬砖一般均已侵蚀不可辨认.但由于水冷却生成保护层——渣皮,所以即使炉腹砖衬完全受到侵蚀,也还可以继续冶炼.看来炉缸炉底与炉胸部分砖墙的侵蚀是影响高炉寿命的最主要的因素.苏联一代高炉寿命最高的记录达十四年又十一个月另两天,但一般均在5至7年,也还有不少尚为3至4年.我国第一届高炉会议规定的一代高炉寿命为5年.但不少高炉没有达到5年即需停炉大修.二次大修之间,通常尚需一次中修.     

鞍钢4号高炉炉缸炉底破损调查

鞍钢4号高炉采用自焙炭砖加陶瓷砌体的复合炉缸炉底结构,大修时对炉缸炉底的破损情况进行调查,结果如下：炉缸环形炭砖断裂基本不存在,蒜头状侵蚀较轻。破损的主要原因是渣铁熔蚀、冲刷和渗铁。     

柳钢高炉炉底炉缸修复案例

对柳钢高炉炉底炉缸修复的经验进行了总结,包括炉底封板上翘的修复、铁口下方灌浆与砌筑修复、炉缸侧壁及风口区域的修复、小炭块炉缸的修复等案例。新4号高炉生产效果表明,采用小炭块的炉缸,在铁口中心线和铁口增厚区的交界处应该采用错缝砌筑,同时,小炭块与贴着冷却壁砌筑的高导热微孔模压小炭块之间应该预留足够的膨胀缝。2004年以来,柳钢新建或大修的1000m~3以上的高炉有11座。这些高炉中,寿命长的接近10年,寿命短的只有3～5年;高炉炉底炉缸有大块炭砖与刚玉莫来石砖配合砌筑的,也有小炭块砖与微孔刚玉砖配合砌筑的。柳钢高炉炉底炉缸出现过的问题比较多,处理起来比较棘手,有炉底封板上翘的,有铁     

延长高炉炉底炉缸寿命的方法探析

鞍钢新3号高炉炉缸烧穿事故的原因,主要是在冷却能力小足的情况下,由于炉底炉缸衬体存在间隙,窜风窜水夹带着Zn及其他碱金属,加剧了炭砖侵蚀。对此,提出了在风口、铁口区域采取改进措施,并加强冷却壁冷却能力,预计可延长高炉寿命3-5年。     

武钢4号高炉炉底炉缸破损调查分析

武钢４号高炉（２５１６ｍ＾３）第二代炉役采用了全炭砖水冷薄炉底结构，一代炉役寿命达１１年６个月，停炉大修时的破损调查表明，炉底炉缸的破损严重，究其原因主要是采用的普通炭砖质量差。因炭砖质量差，开炉仅１年半，炉基温度就升高到５６０℃，此后便开始了长达１０年的钒钛矿护炉，确保了炉底炉缸的生产安全，炉底炉缸的破损调查结果也表明钒钛矿护炉是富有成效的。     

邯钢4号高炉炉缸炉底侵蚀分析

邯钢4号高炉一代炉役寿命9年2个月,停炉时发现炉缸炉底侵蚀呈典型的"象脚"状,炉缸侧壁尤其是炉缸和炉底的交界处侵蚀最严重,而炉底满铺炭砖侵蚀较轻微,呈"平锅底"形状。认为炭砖环裂是造成炉衬侵蚀的最大原冈,而锌、碱金属侵入炭砖环裂纹的两端,增大了炭砖环裂的程度,且锌对炭砖的破坏远比碱金属严重。     

延长高炉炉缸和炉底寿命的途径

随着高炉冶炼的强化,炉缸、炉底烧穿问题又重新出现,必须予以重视.铁口以下炉缸壁和炉底周边炭砖是最薄弱环节.这个部位的破损原因主要是铁和碱金属的渗透引起的.延长炉缸、炉底寿命的途径是改进炭砖质量,研制微孔炭砖;改进炉缸和炉底的设计,提高砌筑质量;以及在生产操作中加强检测和维护。     

捷尔任斯基工厂高炉炉底的改建

在冶炼过程中发现高炉炉底的粘土砖或炭砖往往由于铁水渗入砖缝或裂缝而被浮起,炉底浸蚀很厉害.产生裂缝的主要原因是炉底受热不匀,中间的温度较高,但是有冷却装置的炉底浸蚀较小。因此在捷尔任斯基工厂决定在608m~3高炉上试用一种新的炉底结构。这种结构的特点(见图):1.炉底用炭砖砌筑(一直砌到渣口位置);炉缸其他部份和炉腹仍用粘土砖砌。2.炉底外表面及内表面均成球面状结构,其厚度为1600mm,炉缸砌衬厚1200mm。     

高炉炉缸长寿与事故处理

 延长高炉寿命、提高单炉产量、降低燃料比是推动当代炼铁技术进步的主要动力。高炉使用铜冷却壁后,高炉寿命的限制性环节逐渐从炉身下部、炉腰、炉腹等高热负荷区域转向炉缸。通过对炉缸温度场、流场以及灌浆过程应力分布的模拟,系统研究了近年来国内外连续发生的多起炉缸炉底烧穿事故,结果表明：铁口两侧下方300~500mm是铁水冲刷最严重的部位;炉缸结构不合理、冷却系统不匹配、耐火材料质量差以及炉缸监测缺失是影响炉缸寿命的主要因素;减小灌浆压力及灌浆面积有利于减小砖衬热面的应力。此外对炉缸烧穿后的挖补给出了操作指导。     

现代高炉炉底炉缸结构

对高炉炉底、炉缸结构的主要设计趋势进行了阐述,并重点对炭砖炉底、炉缸结构的主要特点进行了讨论。认为德国SGL开发的各种不同高炉用炭砖和石墨砖,如普通炭砖、微孔炭砖、半石墨砖、微孔半石墨砖、石墨砖和低铁石墨砖等,可以适应和满足炉底、炉缸结构的设计和生产要求。     

4^#120m^3高炉炉缸炉底侵蚀分析

4^#120m^3高炉停炉大修，其炉缸炉底侵蚀形状较炼铸造铁高炉发生很大变化，研究分析炉缸炉底侵蚀情况，对今后护炉工作具有重要意义。     

武钢1号高炉炉底与炉缸长寿新技术

武钢1号高炉改造性大修，炉底与炉缸采用长寿新技术：增大炉缸容积，加深死铁层；选用半石墨炭砖和德国的高密质炭砖；炉底冷却采用软水密闭循环，以及设置完善的检测设施。总结运用钒钛矿护护经验，以减缓或消除炉底与炉缸“环缝”、“熔洞”、“蒜头状”侵蚀，达到炉底、炉缸高校长寿的目的。