王维兴教授 高炉长寿技术.pptVIP

是高炉大型化 * 高炉长寿技术系统分析 王维兴 中国金属学会 yejinbu@126.com 高炉长寿技术概念 高炉炼铁技术十二字方针：高效、优质、低耗、长寿、安全、环保。 高炉长寿是个庞大系统工程，内容包括：炉型设计、设备和耐火材料选择、安装和砌筑质量、操作规程的制定、高炉操作水平、生产过程的检测和维护、安全危机的处理等。 耐火材料机理和结构的研究、侵蚀和破损原因与预防。 科学管理高炉建设和生产，实现技术与经济的统一。 一、高炉长寿的概念 GB50427-2014《高炉炼铁工程设计规范》要求：高炉一代炉役的工作年限应达到15年以上。在高炉一代炉役期间，单位高炉容积的产铁量应达到或大于10000 t。 炼铁专家们认为：高炉一代寿命在15~20年，一代炉役每立方米炉容产铁1.3~1.5万吨/M3，或（300~450）×104炉缸面积。热风炉寿命应在30年。 我国高炉长寿实践 高炉 容积，m3 开停炉时间 寿命，年 一代单位容积产铁量，t/m3 宝钢1号（第一代） 4063 1985.9.15~1997.4.1 10.5 7950 宝钢1号（第二代） 4063 1997.5.25~2008.9.1 11.2 9091.5 宝钢2号（第一代） 4063 1991.6.29~2006.8.31 15.2 11612.3 宝钢3号 4350 1994.9.20至今 〉19 1580,12年10月 武钢5号（第一代） 鞍钢10号 3200 2580 1991.10.19~2007.5.30 1995.2.12~2008.10 15.6 13.8 11097 10800 首钢3号 2536 1993.6.2~2010.12.21 17.6 13991 首钢1号 2536 1994.6.9~2010.12.21 16.4 13328 首钢4号 2100 1992.5.15~2007.12.31 15,6 12560 兴澄1号 450 2002.9~至今 10.8 11000 梅山3号 1250 1995.12.1~2009.5.15 13.6 10553 高炉长寿的优点 大大提高了一代高炉的效能； 降低了高炉大中修所消耗的巨额费用； 降低了因停炉给公司造成的巨大经济损失，减少了对有关生产工序结构失调的影响； 高炉长寿连续化生产，使一代炉役期间的燃料比最低、污染物排放减少，生产成本降低，促进企业清洁生产。 是高炉大型化、高效化的重要技术支撑。 是高炉生产稳定顺行、低耗的重要保证。 目前，我国高炉寿命普遍偏低；中小高炉比大高炉寿命低得多，偏追求产量，燃料比高。 二、高炉长寿技术系统工程 1.炉体设计为基础，是高炉长寿的前提 要使设计炉型、操作炉型、合理炉型统一。 矮胖炉型可以实现高产，但燃料比和能耗要高，寿命受影响。不过度追求高系数，要实现低燃料比，低成本，实现效益最大化。高系数使炉容变小（小高炉设计如此），高径比不宜小于2.0，煤气利用率低。煤气流过分边缘发展影响长寿。 薄壁炉衬要有个度，设计炉型不能就是操作炉型，要允许生产过程中自然形成合理炉型。否则，高炉很难实现好指标。 冷却水设计优化：设计上要为炉役后期要使炉缸能增加冷却水量留有余地（热流强度峰值在1.0~1.2万w/m2)。 设计合理死铁层深度是抑制炉缸炉底象脚产生的重要技术措施，减少铁水的纵向环流和圆周方向环流，尽量避免在铁口下方300~500mm区交汇，形成涡流，降低铁水静压力对碳砖的影响，也是高炉长寿合理内型的重要原则。 二、高炉长寿技术系统工程 高炉各部位内型参数之间要具有合理的相关联关系。炉喉：料批、批重与炉喉直径有关联，能维持合理的煤气出口速度，炉料稳定下降。炉喉直径取炉缸直径的0.65~0.75倍。 炉身：要适应炉料下降过程中被加热而体积膨胀，又能顺利下降，维持一定煤气流速。β角，中厚壁高炉在80~83℃，薄壁高炉在79~83℃. 炉腰：是调节炉容的有效手段，可降低煤气流对炉墙的冲刷;是炉缸直径的１.１～１.２倍。 炉腹：适应炉料熔化后体积收缩、滴落，使燃烧带远离炉墙，有利于渣皮的形成和稳定。希望α角在，中厚壁高炉７８～８１℃，薄壁高炉在7４~７５℃. 二、高炉长寿技术系统工程 炉缸：在上部风口前形成燃烧带，是煤气的发源地；下部是容纳渣铁，进行渣铁间反应；底部设有出铁口，该部位是高炉长寿的薄弱环节。炉缸直径为６.６＋０.００１７５ ×炉容（ｍ）；深度取炉缸直径的２０％～２５％，一般在２２％为宜；要与鼓风动能、风速、鼓风机能力、原燃料质量、渣铁排放相适应。风要能吹透中心，不形成中心有死焦堆；抑制铁水环流和炉底象脚异常侵蚀。炉缸容积是高炉容积的14%~18%。风口间距一般在1.0~1.25m。风口高度为炉缸高度减去（0.5~0.6）。 死铁