高炉下部炉缸侧壁问题
时间:2025-06-27 02:23来源:中国炼铁网 作者:zgltw 点击:
次
生产实践和对高炉长寿问题调研，炼铁工作者得出共识，建立稳定的炉缸保护层以隔离铁水和炭块工作面的直接接触，避免炭球被铁水快速溶损，并在一代炉龄期间精心维护和维护时最
-
生产实践和对高炉长寿问题调研，炼铁工作者得出共识，建立稳定的炉缸保护层以隔离铁水和炭块工作面的直接接触，避免炭球被铁水快速溶损，并在一代炉龄期间精心维护和维护时最关键的。我们将在今年昆明炼铁年会上来讨论这个问题，这里简单说明，供参考。
在炉缸保护层形成的机理上有共识内容也有分歧观点。共识之处是保护层是通过冷却炭块工作面温度下降，通过铁水与炭块工作面的热交换，将靠近工作面的铁水温度下降。随着铁水温度的下降，铁水析出石墨和高熔点的化合物（例如钛矿护炉的TiC，TiN，Ti(C，N)）形成黏稠的保护层隔离了主流铁水与炭块的直接接触而保护炉缸侧壁。分歧之处是一部分专家认为保护层是凝固在炭块表面的固态保护层，认为生产中保护层没有凝结在炭块工作面，而只是黏稠状的液态保护层，凝固层是高炉停炉后温度下降才凝固的。不论哪种观点在炉缸形成稳定保护层是炉缸长寿的关键，因此对影响保护层生成与稳定存在的因素要有足够的了解。通过我们的研究，影响因素主要有：炉缸侧壁的冷却，高炉的冶炼强度，生铁成分，炉缸状态，出铁操作等。保护层的形成和稳定存在的决定性因素之一是炭块工作表面能否达到形成保护层的温度，中冶赛迪王刚等的两个图说明了冷却的状态和影响因素，希望大家很好的理解。气隙的热阻很大，影响传热，从而也影响碳砖表面温度。气隙的大小与碳砖表面温度和保护层厚度成反比。消除气隙是降低碳砖表面温度和稳定保护层厚度的重要手段。冷却时降低碳砖表面温度的重要手段，前面已说明冷却的重要意义，研究冷却对碳砖热面温度的结果如图：王刚等对保护层厚度与碳砖残厚和气隙厚度的情况研究后提出评估高炉状态的意见，可供参考。综合炭砖残厚、保护层厚度、气隙厚度情况，分为非常好、好、一般、不好、差、很差、极差7级。过高的冶炼强度是影响高炉长寿的负面因素，单位时间内强大的铁水环流使炭砖工作表面温度升高，不利于形成保护层，而且已形成的，在铁水环流的冲刷下变薄，甚至消失，给环流铁水磨损碳砖创造机会，碳砖被逐步渗蚀，剥落而减薄，最终形成象脚型（或称蒜头型）侵蚀，生产中侧壁温度急剧升高，就是这样造成的。我们长期提倡维持与冶炼条件相适应的炉腹煤气量生产以求形成稳定的保护层。我们也提出在炉缸侧壁出现警界状态时，应降低冶强，危险时应降低冶强20%，一直维持到停炉大修。生铁成分的影响主要是[C]和[Si]，在加钛矿护炉时还有[Ti]。高炉炼铁生产的铁水，其含碳是无法控制的，过去认为高炉铁水是饱和含碳的，但实际上高炉铁水中含碳并没有达到100%的饱和度，高的达到了94%，低的只有90%。这样欠饱和度达到6%~10%，欠饱和度的铁水在炉缸内与碳砖接触就要渗蚀炭块。欠饱和度越大的铁水就会将保护层内的石墨碳溶解而破坏保护层，欠饱和度低的铁水对保护层的形成和稳定存在是有利的，我国宝钢3号高炉第一代铁水饱和度在93%以上，它长寿达19年。铁水中的[Si]与碳的关系是，[Si]越高，[C]以石墨状态存在于铁水中就越多，铸造生铁就是实例。因此，[Si]高易于析出石墨碳形成保护层。过低的[Si]和稍高的[S]是对保护层的形成和稳定存在是不利的，某些高炉生产低[Si]生铁0.2%以下而生铁中[S]达到0.05%以上，炉缸侧壁受到严重侵蚀是不可取的。根据研究，我们提出，在加钛护炉时，要将[Si]提高到0.5%，才使护炉有明显效果。[Ti]的影响表现在加钛后在炉缸内形成高熔点的TiC，TiN和Ti(C,N)化合物，比较少的质点悬浮于铁水中，与[Si]，[C]等形成的钛球团促使保护层的形成和稳定存在，但要起作用需要铁水中的[Ti]在0.1%以上。在警戒状态时还要提高到0.2%~0.25%，要充分发挥护炉作用。加钛护炉还要将[Si] 提高达到[Ti]+[Si]=0.6%~0.7%。正常生产时要求有活跃的炉缸状态：t理=2200±50℃，焦炭进入燃烧带时的温度tc=75%t理，具有储备热＞630 kJ/kg生铁。与此同时中 死料柱要有良好的透气性和透液性，使高温煤气能穿透中心而加热焦炭，铁水，炉渣达到tL=0.75t理，t铁水=tc-2000±50℃，t渣=t-150±50℃，同时出铁时铁水能穿过死料柱而减少环流，减少高速环流对保护层的冲击。搞好除铁和维护好出铁口是维持稳定保护层的重要内容，这要求我们转变传统理念，减少出铁次数（大型高炉6~8t/min，中小高炉4~5t/min）维持合适的出铁口深度（出铁口前形成的泥炮厚度，大高炉不超过1000mm，以800mm尾号，中小高炉不超过800mm，以600mm为好）选择好炮泥，炮泥质量应保证开口顺利，堵口有效，而且至少要保证20min出铁稳定，此外要避免风口，冷却壁漏水。总之要使保护层形成和稳定存在，必须要有完善的冷却系统，要维持与冶炼条件相适应的冶炼强度，增加铁滴滴落时间，提高铁水碳饱和度，要保持炉缸活跃，特别是保证死料柱有良好的透气性和透液性减少铁水环流，炉前精心操作。加钛护炉是要保证[Ti]+[Si]=0.6%~0.7%。
(责任编辑：zgltw)
------分隔线----------------------------
