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扭转高炉一代炉龄短，且频繁出现事故现象
高炉长寿是一个系统工程，它由设计、筑炉、检测、操作等多方面因素综合形成的结果。有关这方面的解释，我们已在过去几次会议介绍过，因篇幅限制，不再重复，现在高炉建成投产以后如何来维护，克服存在问题而避免事故，延长高炉寿命。 调研表明生产中决定寿命的是两个部位：高炉中部的炉身下部，炉腰炉腹部位和高炉下部炉缸侧壁部位。前者表现为渣皮频繁脱落，铜冷却壁大量过早烧坏而被迫停炉。后者表现为侧壁温度身高异常，残余厚度300mm左右，严重时出现漏铁，甚至烧穿而被迫停炉。 3.1 高炉中部问题
生产中这部位要维持稳定的渣皮来保护。因此对影响渣皮的因素要做全面了解，并采取有效的措施来保护，经过我们的研究，影响渣皮的因素较多，分析如下： （1）炉气温度对渣皮的影响 
炉气温度温度升高导致炉气与冷却壁热面热量交换增大，冷却壁本体温度升高，不利于炉渣在冷却壁表面的凝结； 铜冷却壁本体测温热电偶的温度能一定程度上反应冷却壁热面状况及挂渣情况，但其测量值低于冷却壁本体最高温度，因此不能以之作为判断冷却壁是否安全工作的标准。 
炉气温度温度升高导致炉气与冷却壁热面热量交换增大，渣皮厚度逐渐减薄；煤气温度频繁波动导致渣皮厚度频繁变化，易引起渣皮整体脱落。 （2）冷却制度对渣皮的影响 
铜冷却壁对冷却水流速的变化比较敏感：在水流速值较小时（<1.5m/s），增大水流速能显著降低冷却壁本体温度，保护冷却壁;而水流速较大时(>1.5m/s)，水速的增大对冷却壁的降温效果很微弱。 炉气温度越高，增大水速对冷却壁的降温效果越明显。 
冷却水温度的降低能显著降低铜冷却壁本体温度，冷却水温度每降低1℃，壁体温度也将降低约1℃。 在水流速值已经较大时，应采取降低冷却水进水温度的方式来调节冷却壁本体温度，而非盲目追求高水速。 
由于渣皮导热率很小（约1.2~2.0W/(m·K)），因此冷却水流速及冷却水温度的变化对渣皮厚度的影响很小； 调整冷却制度的意义在于调整冷却壁本体温度，保护冷却壁不被烧坏，而非调整渣皮厚度。 （3）炉渣性质对渣皮的影响 
炉渣在冷却壁热面凝固的临界温度定义为“挂渣温度”； 挂渣温度越高，冷却壁本体温度越低；较高的挂渣温度能提高冷却壁对炉气温度的适应能力： 挂渣温度1050℃：临界温度1370℃； 挂渣温度1100℃：临界温度1395℃； 挂渣温度1150℃：临界温度1430℃； 
挂渣温度越高，渣皮厚度越大，但渣皮厚度随炉温波动而显著变化； 挂渣温度越低，渣皮厚度越小，但渣皮厚度随炉温波动的变化较小； 挂渣温度不宜过高，也不宜过低，应保证适宜的挂渣温度以保证厚度合适且稳定的渣皮。 
炉渣导热率越高，渣皮的厚度越大； 对于不同的炉料结构，所能形成的渣皮厚度不同，炉料结构调整时，应多关注冷却壁渣皮厚度的变化及冷却壁本体温度的变化 （4）镶砖材质对渣皮的影响 
炉气温度较低时，镶砖导热率的变化对冷却壁本体温度影响较小； 炉气温度较高时，镶砖导热率的变化对冷却壁本体温度的影响较大，且炉温越高，影响越明显。 
镶砖导热率变化对筋肋位置渣皮厚度的影响较小，但对燕尾槽位置渣皮厚度有较大影响； 燕尾槽内镶砖被炉渣取代后，筋肋和燕尾槽位置渣皮厚度均明显减小； 铜冷却壁热面炉衬可不采用优质耐火材料，但燕尾槽内应采用导热率较高，且寿命较长的镶砖。 （5）渣皮厚度变化对其稳定性的影响 
冷却壁本体应力值随着渣皮厚度的增大呈现先下降，后上升的趋势，在计算条件下，渣皮厚度约20mm时冷却壁本体应力值最小； 在各渣皮厚度条件下，冷却壁本体应力均随着炉气温度的升高而升高； 冷却壁渣皮厚度并非越大越好，而应控制在合理的范围内以降低冷却壁本体应力，延长冷却壁使用寿命。 
铜材与炉渣的结合能力很弱，因此冷却壁主要依靠炉渣与镶砖的结合实现挂渣； 渣-砖界面应力值随着渣皮厚度的增大呈现先下降，后上升的趋势，在计算条件下，渣皮厚度约28mm时渣-砖界面应力值最小； 为保证炉渣与镶砖稳定结合，应保持渣皮厚度在合适的范围内且维持稳定。 （6）水速变化对渣皮稳定性的影响 
冷却水流速增大后，冷却壁热面温度降低，但渣层的温度梯度增大，导致渣层应力值有所上升，但上升幅度很小； 在渣皮厚度较小时，水流速的增大对渣-砖界面应力的影响较大；渣皮厚度较大时，水速的变化基本不影响壁体及渣-砖界面应力的大小。 渣-砖界面应力的频繁波动易导致渣皮脱落，因此应尽量保持水流速的稳定（尤其在渣皮厚度较小时）。 （7）炉型结构对渣皮的影响 
“等效炉腹角”：风口顶端和炉腹-炉腰折点连线与水平线之间夹角； 在经过软熔带整流前，随着等效炉腹角的增大，煤气流速逐渐增大，对冷却壁冲刷加强，影响渣皮稳定性及冷却壁寿命。 采用薄壁炉衬后，无法依靠操作形成合理操作炉型，原始设计炉型即为操作炉型，目前国内许多高炉存在炉腹角过大的问题，可依靠加长风口进行调整，即调整“等效炉腹角”。 
软熔带位置越高，冷却壁热面煤气流速越大，对冷却壁的冲刷作用越强，影响渣皮稳定性及冷却壁寿命。 不同的软熔带形状及位置均会影响冷却壁热面煤气流速，对冷却壁稳定挂渣产生影响。 通过调研搞清楚影响因素，我们提出渣皮的合理操作措施的建议如下： ①.上部调剂：利用合理的装料制度控制边缘煤气流，打开中心，减少边缘煤气流对渣皮的冲刷，并提高煤气利用率。 ②.选择合理的炉料结构，调整软熔带位置，保证合理的煤气流分布； ③.选用合理的造渣制度，控制炉渣的流动性及挂渣温度； ④.下部调剂：适当缩小风口面积和风口长度，并适当采用斜风口，使鼓风动能增加，吹透中心，抑制边缘煤气流； ⑤.喷煤和富氧合理结合：富氧后风口回旋区体积减小，边缘发展；增加喷煤量可使炉缸煤气量增大，回旋区体积增大，利于中心发展。因此，可在条件允许的情况下提高富氧，并配合以合理的喷煤量。 ⑥.高风温操作：高风温带入热量替代了部分焦炭燃烧热量，CO减少，炉缸温度较高而炉身、炉腰、炉腹温度下降，利于渣皮稳定存在。 ⑦.冷却水速的增大和冷却水温的降低对铜冷却壁本体降温效果明显，但对渣皮厚度的调整作用不大。水速和水温的波动易引起炉渣和壁体镶砖结合位置应力的波动，因此应尽量保证水速及水温的稳定。
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