宝钢号高炉设计采用新材料新技术新工艺.docxVIP

宝钢4号高炉设计采用的新材料新技术新工艺 摘要对宝钢4号高炉设计采用的新技术及其特点进行了阐述。根据宝钢原有3座高炉生产经验，4号高炉设计时采用了以下先进技术：上罐固定式串罐无料钟炉顶、热压小炭砖炉缸结构、板壁结合的炉体冷却结构、无填沙层平坦化钢结构出铁场，新型液压泥炮和开口机，新英巴水渣处理、环缝洗涤煤气清洗等先进技术。?关键词高炉串罐无料钟炉顶喷煤炉渣处理煤气清洗?I概况由于宝钢分公司原有3座高炉将相继进入末代炉龄，为了减少高炉大修时对后段工序的影响，同时解决铁水不足对宝钢持续发展所带来的瓶颈制约效应，分公司在原有3座4000m3级特大型高炉的基础上，筹建了4号高炉。新高炉在设计过程中，吸收前几座高炉的各方面的经验，跟踪国际大型高炉先进技术和发展趋势，以高产、长寿为目的，采用先进、成熟的工艺技术、设神材料，优化设计，使高炉综合技术水平世界领先。新建的4号高炉炉容4350 m3，于2005年4月27日顺和点火投产，6天后利用系数就达到2．27，超过了设计指标，30天内煤比突破200kg／t，为宝钢历次开炉最好水平，从半年的生产情况来看，高炉各项指标良好(见表1)。2设计采用的新技术及其特点针对宝钢原有高炉一些实际操作中的问题，结合国内外的炼铁技术进展，在4号高炉的设计过程中，采用了41项新技术。主要有：紧凑的总图布局、旋转布料器加固定料罐的串罐中心卸料式无料钟、炉缸高挂渣性能的热压小炭砖耐材、冷却壁与冷却壁板结合的全炉身冷却型式、国内集成的喷煤技术、新英巴法转鼓水渣处理工艺、环缝洗涤煤气系统、平坦化出铁场等新型实用技术。2．1 总图布置由于受建设场地的限制，4号高炉厂区用地面积仅为13．96万m2。为了不影响现有生产设施，保证物流顺畅，为一代炉龄后的大修留出施工通道，设计时采用了如下方法： (1)结合场地条件，采用半岛式布置，同类成组紧凑安排； (2)管线尽量平行于建筑物和道路布置； (3)场地狭窄和管网密集地段采用管廊。2．2炉顶装料系统宝钢2、3号高炉采用了当时最先进的带旋转罐的串罐中心卸料式无料钟炉顶，这是PW的第一套该型装置。该装置在实际使用过程中由于积灰引起旋转料罐减速机同旋转大齿圈之间损坏并导致经常不转，润滑及维护困难。针对上述问题，4号高炉采用了串罐无料钟炉顶，上料罐采用旋转布料器加固定料罐的型式(如图1所示)，该方式可解决上部料罐固定时炉料在料罐内的偏析问题及料罐旋转机构的维护问题。上部料罐固定式结构支撑在炉顶大框架上，简化炉顶结构布置，取消制造难度大、加工要求高、安装不便的炉顶料罐支撑环梁，平台布置宽敞，为操作维护带来方便。同时，将固定罐中导料锥直接固定在料罐下锥体上，避免了导料锥吊架的折断。上料闸封闭，油缸放在箱体外，避免灰尘侵入，改善上料闸的工作环境。上料闸与上部料罐分段独立设置，并在箱体外设置如下阀箱类似的检修梁，检修时可将上阀箱沿检修梁移出高炉中心线进行整体更换(如图2所示)。上部阀箱悬挂于上料罐下部，与称量罐采用波纹管连接，罐间为全密封，上阀箱采用悬挂移出式结构，可彻底解决上料闸的整体检修及罐间除尘问题，炉顶环境大为改善。该方案同时解决了罐间除尘及上料闸检修问题。与此同时，对溜槽传动齿轮箱采用闭路循环水冷的方式进行冷却，为减少齿轮箱进水口堵塞现象，在炉顶水冷站增加采用工业净循环水直接冷却齿轮箱的措施。为减少炉内煤气及粉尘窜入齿轮箱内，减少积灰，向齿轮箱中连续通入N2进行密封。2．3 炉体系统 (1)采用矮胖化的高炉内型，增加死铁层深度，减缓炉缸铁水对炉缸炉底薄弱部位的侵蚀。4号高炉内型尺寸见表2。同时根据经验发现，炉缸的蒜头状侵蚀与炉缸内料芯所处的状态有关；若料芯下沉坐落在炉底上，出铁时铁水只能沿料芯与炉缸墙之间的环形通道流动，增加了对炉缸的冲刷损环作用，并且铁水流动不畅，不易放净。增加死铁层的深度，能使料芯在铁水的浮力作用下上升，增加铁水流动区域，缓解炉缸的侵蚀。 (2)对比不同大型高炉耐材使用情况，炉缸炉底耐材选择抗渗透性好、高导热、抗变形能力强的热压小块炭砖。目前，国内外在炉缸炉底耐材的选择上出现了两种不同的认识：即综合炉底和全炭炉底从传热学角度来看，综合炉底是绝热与导热的结合，全炭炉底是完全的导热基础。从设计角度来看，综合炉底和全炭炉底分别是“现代耐火材料法”与“导热法”两种理论的产物。宝钢原有3座高炉分别采用了3种不同的炉缸耐材结构形式：其中大块炭砖结构和热压小块炭砖结构属于全炭炉底；大块炭砖加陶瓷杯结构属于综合炉底。实践证明，这三种耐材结构均能满足宝钢高炉生产需要，但也各有优缺点(见表3)。宝钢4号高炉在设计方案的选择过程中，考虑各种因素，如投资、建设周期的要求，选择了热压小块炭砖方案。 (3)采用板、壁结合的冷却形式，在关键部位使用铜冷却壁，提高