文档介绍：补齐高炉长寿的“短板”
新闻来源:中国钢铁新闻网发布时间:2010-10-27 15:15:22
当前,我国生铁年产量已占世界年产量近50%,位居世界第一,高炉炼铁技术方面也走在了国际前列。近20多年来,国内在高炉长寿技术方面取得了丰硕成果,高炉冷却设备的技术进步与多样化也为炉体长寿奠定了基础。然而,最近几年国内钢铁企业高炉炉体出现的短寿问题令人担忧,同时也让钢铁行业清醒地意识到在高炉长寿的大课题中我们仍有一些技术问题需要进一步深入研究并解决。
冷却设备的技术进步,尤其铜冷却壁的推广和耐材的发展以及在炉役期内现代维修技术和维修管理水平的不断提高等因素,促进了高炉的长寿化。基于这些技术的进步,高炉实现15年以上的炉役目标,在炉腰以上部分的炉体已经可以实现,而炉体下部即炉腹和炉缸、炉底部位相对有难度,这在一定程度上制约着整个炉体寿命,成为延长高炉寿命的关键。
据不完全统计,近年来国内新建、大修的10多座高炉投产2年左右就因为炉腹或炉缸出现问题而被迫停炉进行检修,进一步说明了炉腹、炉缸对高炉长寿的重要性以及我国高炉长寿化发展的问题。因此,高炉炉腹、炉缸结构设计和该部位冷却设备的发展须进一步研究改进。
炉腹采用铜冷却壁须注意扬长避短
高炉在采用铜冷却壁之前,冷却壁结构的壁体材质普遍为铸铁。在国外推出铜冷却壁初期,并没有推及到炉腹段,该段冷却壁材质依然为铁素体基球墨铸铁。国内早期采用铜冷却壁的布置亦是如此。
据国内外生产实践,铸铁冷却壁在高炉炉腹、炉腰和炉身下部能达到8年的炉役寿命。若在炉役后期,对破损烧毁的冷却壁采用一些维护、修补措施,如插入雪茄式冷却器、插入金属软管代替冷却水管或掐断漏水的冷却水管、借炉壳外部喷水冷却等措施也可延长炉龄到8年以上。随炉役的延长,维修量也不断增加,致使高炉被迫中修更换部分炉体冷却壁。
国内高炉炉腹、炉腰和炉身下部用铸铁冷却壁,在正常情况下有8年左右寿命,后期若能及时采取适当的维修措施也可延长寿命到8年以上。而表现较差的如国内某厂2000m3高炉炉腹段的铁素体球墨铸铁冷却壁,投产仅2年壁体冷却水管破损率就达58%,不得不停炉更换成铸铜冷却壁。
如前所述,炉腹热流强度实际检测到的峰值大于250000W/m2。而能抗击这一热流强度值的炉体冷却壁结构只有铜冷却壁,铸铁冷却壁最多也只能承担70000 W/m2。因此,15年以上寿命的高炉炉腹应选用铜冷却壁。
随着对铜冷却壁的不断认识和生产实践,铜冷却壁开始用于炉腹,同时炉体结构也趋向薄壁化。然而,铜坯制铜冷却壁进出水口等处的焊接结构与铸铁冷却壁相比极其脆弱。因此,高炉采用铜冷却壁冷却必须注意扬长避短,既要充分利用其高导热性能,又要维护好薄弱环节,免于受炉内环境的侵袭。对炉体寿命来说,维护好薄弱环节比利用其高导热性更为重要,特别在炉腹铜冷却壁与风口带铸铁冷却壁相互衔接的部位,若处理不好将严重影响炉体寿命。如某厂
,被迫停炉维修补救。分析其破损机理,首先风口带铸铁冷却壁破损;其次上方的铜冷却壁端头水流通道封堵焊接部位暴露于炉内恶劣气氛下,引起壁体渗漏;继而铜冷却壁进出水管直接承受炉内恶劣气氛,使破损进一步加剧。
稳妥的炉腹结构值得借鉴
针对国内一些高炉在炉腹出现的问题,依据近几年国内外新建、