唐鋼3號(hào)高爐爐底爐缸侵蝕的原因及應(yīng)對(duì)措施

1、唐鋼3號(hào)高爐爐侵蝕的原因及應(yīng)對(duì)措施發(fā)表時(shí)間：[20071017]作者：劉國民趙軍郝桂之((唐山鋼鐵股份有限公司)編輯錄入：優(yōu)優(yōu)點(diǎn)擊數(shù)：2322摘要對(duì)唐鋼3號(hào)高爐爐底爐缸侵蝕原因進(jìn)行分析，并提出了今后生產(chǎn)中應(yīng)采取的措施。認(rèn)為唐鋼3號(hào)高爐爐底爐缸侵蝕的主要原因是爐缸結(jié)構(gòu)不合理和鼓風(fēng)動(dòng)能偏低，今后高爐生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)冷卻、提高鼓風(fēng)動(dòng)能、加鈦礦護(hù)爐和控制冶煉強(qiáng)度。關(guān)鍵詞高爐爐底爐缸蒜頭狀侵蝕鼓風(fēng)動(dòng)能1引言唐鋼3號(hào)高爐(2560m3)于1998年投產(chǎn)

2、，采用了并罐無料鐘爐頂、炭磚一陶瓷杯復(fù)合爐底、霍戈文式高風(fēng)溫長壽熱風(fēng)爐、俄羅斯圖拉法渣處理工藝、板壁結(jié)合爐體冷卻設(shè)備、軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)。2004年以來，3號(hào)高爐爐缸爐底侵蝕日趨嚴(yán)重，已經(jīng)威脅到了高爐的安全生產(chǎn)和技術(shù)指標(biāo)的進(jìn)步。本文重點(diǎn)對(duì)爐缸爐底侵蝕原因進(jìn)行分析，并提出了今后生產(chǎn)中應(yīng)采取的措施，以延長本代爐役壽命。2爐底、爐缸設(shè)計(jì)特點(diǎn)爐缸高度47m，死鐵層深度22m，爐底、爐缸砌筑結(jié)構(gòu)如圖1所示。采用4層炭磚(2層500mm，2

3、層600mm)、2層陶瓷杯(每層500mm)，爐底總厚度共32m，其中爐底爐缸環(huán)炭部分采用的是國產(chǎn)熱壓微孔炭磚，爐底中間部分采用的是國產(chǎn)半石墨化炭磚，陶瓷杯材質(zhì)為國產(chǎn)剛玉莫來石。爐缸采用光面冷卻壁，爐底采用水冷形式，從爐缸到爐身采用軟水密閉循環(huán)冷卻形式，進(jìn)水壓力為065MPa，水溫42～45℃。3爐底爐缸的侵蝕狀況唐鋼3號(hào)高爐開爐以來爐底炭磚溫度和冷卻壁溫度的變化趨勢(shì)見圖2～圖6。從圖中可以看出，唐鋼3號(hào)高爐開爐后隨著時(shí)間的延長和冶煉強(qiáng)

4、度的提高，爐缸爐底逐漸被侵蝕。嚴(yán)重的部位在第2段，即使出凈渣鐵，熔渣也不可能降低到第2段冷卻壁，因此螢石洗爐不是爐缸襯蒜頭狀侵蝕的主要原因。(3)3號(hào)高爐投產(chǎn)以來，因風(fēng)口漏水而更換的風(fēng)口共89個(gè)，更換次數(shù)見表2。從表2可以看出，14～18號(hào)風(fēng)口僅17號(hào)風(fēng)口更換次數(shù)多，17號(hào)風(fēng)口主要是在2005年更換次數(shù)多(5次)，而18號(hào)風(fēng)口下方在2004年底就已經(jīng)侵蝕嚴(yán)重，可見風(fēng)口漏水不是蒜頭狀侵蝕的主要原因。(4)3號(hào)高爐風(fēng)口長420—450mm，

5、鼓風(fēng)動(dòng)能110kJ／s，國內(nèi)有效容積相近的高爐風(fēng)口長度一般在450～600mm，鼓風(fēng)動(dòng)能在130～160kJ／s，可見風(fēng)口偏短、鼓風(fēng)動(dòng)能偏低，邊緣煤氣流比較發(fā)展，爐缸邊緣較活躍，可能是蒜頭狀侵蝕的原因之一。具體分析：①鼓風(fēng)動(dòng)能低的原因。鼓風(fēng)動(dòng)能是由鼓風(fēng)參數(shù)和原燃料條件決定的，唐鋼焦炭質(zhì)量差、波動(dòng)大(見表3)，過高的鼓風(fēng)動(dòng)能會(huì)造成風(fēng)口前焦炭粉化嚴(yán)重，導(dǎo)致壓差升高，爐況失常，因此焦炭質(zhì)量和穩(wěn)定性差是鼓風(fēng)動(dòng)能低的主要原因。另外，焦炭強(qiáng)度差會(huì)影

6、響爐缸內(nèi)焦炭透氣透液性，爐缸內(nèi)鐵水環(huán)流嚴(yán)重是必然的。②使用短風(fēng)口的原因。3號(hào)高爐爐腰、爐身中下部采用的是板壁結(jié)合的冷卻形式，其特點(diǎn)是爐墻內(nèi)襯不光滑，長壽但易粘結(jié)；唐鋼焦炭質(zhì)量和穩(wěn)定性差，塊礦配比高，球團(tuán)礦品位低、抗壓強(qiáng)度差，當(dāng)爐溫波動(dòng)大、特別是爐溫低時(shí)易導(dǎo)致腰疼病，使用短風(fēng)口對(duì)預(yù)防爐墻粘結(jié)、處理爐墻粘結(jié)效果較好，投產(chǎn)以來曾經(jīng)兩次加長風(fēng)口，使用效果都不好。(5)爐缸結(jié)構(gòu)。目前，高爐長壽的爐缸結(jié)構(gòu)主要有3種：一是法國的陶瓷杯結(jié)構(gòu)，二是美國的

7、熱壓小塊炭磚結(jié)構(gòu)，三是大塊的微孔炭磚。國內(nèi)使用熱壓小塊炭磚的偏多，且使用效果較好。3號(hào)高爐使用的是國產(chǎn)大塊微孑L炭磚，投產(chǎn)7年來爐缸襯蒜頭狀侵蝕嚴(yán)重，可能的原因?yàn)閲a(chǎn)微孔炭磚的平均孔徑和抗堿性能達(dá)不到法國的AM102和日本的BC7S水準(zhǔn)。大塊微孔炭磚與美國的熱壓小塊炭磚相比有如下缺點(diǎn)：小塊磚與冷卻壁貼壁砌筑，而大塊磚與冷卻壁之間有搗料層(3號(hào)高爐搗料層厚度100mm)，搗料層在生產(chǎn)過程通常會(huì)變質(zhì)和收縮，并成為有效熱傳遞的障礙，影響冷卻效

8、果；大塊炭磚在熱應(yīng)力的作用下容易產(chǎn)生斷裂，導(dǎo)致炭磚的傳熱能力降低。在以上因素的作用下，炭磚的熱面容易達(dá)到800℃化學(xué)侵蝕線溫度而被侵蝕掉。從以上分析可以看出，爐缸結(jié)構(gòu)不合理是3號(hào)高爐爐缸襯蒜頭狀侵蝕的主要原因。(6)唐鋼煉鐵料中含有一定量的K、Na、zn等有害元素，它們?cè)跔t內(nèi)的富集容易造成爐墻粘結(jié)和爐缸侵蝕，2004年3號(hào)高爐在休風(fēng)時(shí)多次發(fā)現(xiàn)白色金屬流入風(fēng)口吹管，經(jīng)化驗(yàn)主要是Zn。有害元素在3號(hào)高爐爐缸侵蝕中占有多大比重還需進(jìn)一步研究。