文档介绍：大型高炉炉缸内衬破损调查
李恒旭,赵正洪,车玉满,王宝海,王志,孙波,周哲,汪琦
(鞍山钢铁股份有限公司,辽宁科技大学)
摘要:对某厂3200m3高炉炉缸进行了破损调查,测绘了炉缸各部位炭砖剩余厚度,绘制了炉缸侵蚀轮廓图,发现了一些新的侵蚀特征,并分析了炉缸炭砖破损原因。
关键词:大型高炉;炉缸;破损调查
某厂3200m3高炉炉缸结构,为UCAR模压小块炭砖+陶瓷杯。炉缸采用光面冷却壁,水管规格为Φ50mm×6mm,每个铁口周围有6块异形铜冷却壁。在生产过程中,高炉顺行状态一直良好,,综合焦比在485kg/t以下,煤比180kg/t以上。在生产5年11个月后,由于炉缸热流强度、内衬温度连续攀升,利用数学模型估算最薄内衬不足300mm。为分析炉缸侵蚀原因,利用高炉抢修之机,对高炉炉缸进行了一次破损调查。
1 高炉炉缸炉底破损形状测绘
铁口及铁口以上区域
在炉缸第5段冷却壁高度范围,砌筑22层半石墨-SiC小块炭砖,。破损调查发现,炭砖外形保持完整,没有侵蚀迹象,只有在第34号冷却壁位置,即4号铁口左上部出现1道纵向裂纹,裂纹覆盖4块炭砖,裂缝宽度3~5mm,这与使用普通大块炭砖裂纹宽度100~200mm相比,属于非常轻微的现象;陶瓷杯外表面黏结不同厚度渣皮,渣皮外表面凸凹不平。
第4段冷却壁处于铁口区域高度范围,铁口区域下沿在第3段冷却壁上部。铁口框架区域内,全部使用NMD小块炭砖。本次破损调查,对各铁口区域炭砖剩余厚度进行测量。其中,1号铁口区域,炭砖剩余厚度700~1200mm,最大侵蚀程度1350mm;2号铁口区域,炭砖剩余厚度900~1000mm,最大侵蚀程度1150mm;3号铁口区域,炭砖剩余厚度800~1100mm,最大侵蚀程度1250mm;4号铁口区域,炭砖剩余厚度800~900mm,最大侵蚀程度1250mm。由于铁口区域始终能够得到炮泥保护,炭砖剩余厚度基本大于700mm。第4段冷却壁非铁口区域炭砖保持完整,陶瓷杯剩余厚度大部分在200~230mm,局部保持完整。破损调查发现,在2号铁口到3号铁口之间,小块炭砖并没有形成整体,砖缝之间的部分炭素胶泥已经流失。
铁口以下区域
铁口以下区域共包含3段冷却壁,其中第1段冷却壁位于炉底第1层到第5层炭砖下部。第2段和第3段冷却壁是炭砖破损最严重区域,且主要集中在陶瓷垫之上100mm到铁口中心线以下1600mm之间,侵蚀最重高度范围900mm。在该高度范围内,非铁口区域侵蚀程度比铁口区域轻许多。
破损调查过程中,测绘各位置炭砖剩余厚度,侵蚀最严重铁口区域测试数据见表1。表1表明,第3段冷却壁下沿和第2段冷却壁上沿是侵蚀最严重的区域。其中,3号铁口最薄处炭砖剩余150mm,1号铁口最薄处炭砖剩余210mm,已达到非常严重程度。
炉底炭砖
炉底陶瓷垫共2层,每层厚度400mm。破损调查表明,炉底侵蚀线呈平锅底状,边缘并没有出现以往破损调查所发现的向下凹陷形状;上层的陶瓷垫残存厚度为300mm左右,表面沉积一层厚度不均匀凝铁层;凝铁层上表面中含有紫铜色渣铁混合物,局部陶瓷垫出现环裂,裂缝宽度最大约为50mm;炉底第5层炭砖保持完整。
炉缸侵蚀轮廓
根据破损调查,测绘炭砖剩余厚度实际数据,编制数