高炉长及寿技术.pptVIP

* * 高炉长寿技术 常立忠 TelE-mail：clz1997@163.com QQ一 高炉长寿技术的内涵 新建一座大型高炉或对一座大型高炉进行改造性大修, 投资多达十几亿元甚至几十亿元, 因此国内外高炉工作者对高炉长寿问题特别重视。 高炉为什么要长寿?初看是一个老生常谈的问题。如果进一步思考，人们似乎对这个问题的认识并不一致。 从长远观点看高炉长寿应当是钢铁工业走向可持续发展的一项重要措施，以减少资源和能源消耗、减轻地球环境负荷为目标。在这一点上容易取得共识，而对达到什么程度的高炉才能算长寿，钢铁界的认识并不一致。 高炉长寿是为钢铁工业走向可持续发展服务的。高炉长寿应包含以下目标： （1）高炉一代寿命(不中修)在20年以上； （2）高炉的一代炉龄是在高效率生产的状态下度 过的，一代寿命内平均容积利用系数在2.0t／(m3·d)以上，一代寿命单位炉容产铁量在15 000 t／m3以上；（4500m3高炉产铁6750万t） （3）高炉大修的工期缩短到钢铁联合企业可以承受的范围之内，例如两个月之内，大修后在短期内生产达到正常水平，例如7~10天，使钢铁厂成为高效率的钢铁企业。 高炉长寿技术的核心是高炉一代构建一个合理操作炉型的永久性炉衬，使高炉一代寿命达到上述目标。如能达到上述目标，高炉座数可以最少，能源消耗可能最低，运行效率可能最高。 我国高炉现在的长寿水平与上述目标差距很大。国际上炼铁高炉寿命也未达到上述目标。 为了钢铁工业的可持续发展，高炉长寿技术应当为实现上述目标服务。 二 国外高炉炉龄情况 上世纪80 年代末, 国外大型高炉寿命一般达到了8~ 10 年。一代炉龄内高炉不进行中修, 单位炉容产铁达6000~ 7000t/ m3 以上。进入90 年代, 国外高炉的寿命进一步提高, 有很多高炉的实际炉龄已达15 年左右。目前国外, 特别是日本新建大型高炉的目标寿命设计为20 年。 三 国内高炉炉龄情况 四 影响高炉寿命的因素 （1）高炉长寿的影响因素 高炉能否长寿主要取决于以下因素的综合效果：一是高炉大修设计或新建时采用的长寿技术，如合理的炉型、优良的设备制造质量、高效的冷却系统、优质的耐火材料。二是良好的施工水平。三是稳定的高炉操作工艺管理和优质的原燃料条件。四是有效的炉体维护技术。这四者缺一不可，但第一项是高炉能否实现长寿的基础和根本，是高炉长寿的“先天因素”。如果这种“先天因素”不好，要想通过改善高炉操作和炉体维护技术等措施来获得长寿，将变得十分困难，而且还要以投入巨大的维护资金和损失产量为代价。 因此，提高高炉的设计和建设水平，是实现高炉长寿的根本所在。 （2）影响高炉一代寿命的关键部位 大量事实表明，影响现代高炉一代炉役寿命的薄弱环节主要集中在两个区域：一是炉腹、炉腰至炉身中下部；二是炉缸区域（铁口、渣口又是炉缸的薄弱之处）。 （3）高炉关键部位的破损机理 炉腹、炉腰及炉身中下部 炉腹的破损包括：（1）温度波动造成的热震破坏；（2）高温热应力对炉衬的破坏；（3）熔渣和铁水的侵蚀；（4）上升煤气流及下降炉料的冲刷磨损；（5）碱金属及CO气体的化学侵蚀。 炉底炉缸 炉底、炉缸是高炉内衬破损严重的主要区域之一。一代炉役的寿命也主要取决于高炉炉底、炉缸内衬的破损程度。对于炉底、炉缸内衬的破损大致可概括为：（1）铁水对碳砖的渗透侵蚀。铁水渗透到碳砖的气孔中，生成FexC一类的脆性物质，造成碳砖热面脆化，物理性能下降。（2）铁水环流的机械冲刷。出铁时，铁水环流冲刷碳砖热面造成碳砖的磨蚀，加之铁水环流的冲刷，两种破损作用是形成炉缸“象脚状”异常侵蚀的主要原因。(3)热应力对碳砖的侵蚀。（4）CO2、H2O等对碳砖的氧化。（5）熔渣对碳砖的冲刷和化学侵蚀。 五 一代长寿高炉的设计思想 从国内外近年大修或新建的高炉所采用的长寿装备技术来看，现代高炉的长寿设计思想有以下方面:（1）注重高炉整体寿命的优化设计，精心施工，确保高炉各部位同步长寿。（2）强调高效冷却设备和优质耐材炉衬的有效匹配，从炉底至炉喉全部采用冷却器，无冷却盲区，并针对高炉不同部位的破损特点，选用不同材质的冷却设备和耐火材料。（3）增加死铁层深度(达炉缸直径的20％左右)，以减少炉缸内铁水环流对炉缸侧壁的冲刷侵蚀。 （4）在追求高炉长寿的同时，也追求高利用系数（有效容积利用系数最高达2.5 t／（m3.d））、高喷煤比(喷煤量达200