高爐爐底爐缸炭磚使用壽命的因素

熱力學計算表明,高爐爐缸僅存在純的堿金屬蒸氣,不存在堿金屬的氧化物和碳酸鹽,并且堿金屬蒸氣壓很低,不是對爐缸炭磚進行侵蝕的直接原因,而當前大多文獻認為環(huán)裂是堿蒸氣侵蝕的結(jié)果。炭磚傳熱性能較差時炭磚內(nèi)部熱應力較大,誘發(fā)炭磚產(chǎn)生微裂紋,純的堿金屬蒸氣通過炭磚的微裂紋不斷向炭磚低溫區(qū)流動和擴散,微裂紋是環(huán)裂產(chǎn)生的誘因。在爐缸的高壓環(huán)境下,800~900℃時鉀蒸氣在微裂紋中液化,然后與炭磚的硅鋁質(zhì)灰分反應,造成灰分體積膨脹30%~50%,加劇炭磚微裂紋擴展,形成裂紋,是環(huán)裂產(chǎn)生的必要條件。計算表明,只有堿蒸氣富集液化后才能與一氧化碳共同作用,在裂紋里形成活性炭沉積,這種反應持續(xù)不斷地進行,對炭磚裂紋進行持續(xù)的膨脹擠壓,炭磚裂紋不斷擴展,最終割裂炭磚形成環(huán)裂。提高炭磚傳熱效果和阻止爐缸co竄氣是避免炭磚產(chǎn)生環(huán)裂的根本措施。

高爐用炭磚 高爐用炭磚 高爐用炭磚超微孔炭磚超微孔炭磚是以高溫電煅無煙煤為主要原料，加入多種添加劑，以瀝 青為粘結(jié)劑，成型后經(jīng)高溫焙燒，精加工而成。它的主要性能具有較高的導熱系數(shù)，有較高的微 孔指標和透氣性指標，可降低高爐爐體侵蝕速度，有效的防止鐵水滲透侵蝕。超微孔炭磚可以滿 足在大型高爐爐缸使用的需求 微孔炭磚微孔炭磚是以高溫電煅無煙煤為主要原料，加入少量添加劑，以中溫瀝青為粘結(jié)劑，成 型后經(jīng)高溫焙燒，精加工而成。它的主要性能具有較好的微孔性和透氣性，抗鐵水侵蝕性能好， 適用于高爐爐缸部位。 半石墨質(zhì)炭磚半石墨質(zhì)炭磚是以高溫電煅無煙煤為主要原料，以中溫瀝青為粘結(jié)劑，成型后經(jīng)高 溫焙燒，精加工而成。主要是具有一定的導熱系數(shù)，抗堿性優(yōu)良。經(jīng)濟實用，滿足高爐的基本需 求，主要適用于高爐爐底部位。 超高導石墨磚超高導石墨磚是以低灰分的優(yōu)質(zhì)石油焦為主要原料，以瀝青為粘結(jié)劑，成型后經(jīng)

利用炭磚爐缸爐底侵蝕計算模型,結(jié)合爐缸側(cè)壁填料及耐火材料導熱系數(shù)的化驗結(jié)果,對某鋼廠高爐爐缸異常侵蝕進行了診斷和模擬研究。得出,由于爐缸填料導熱系數(shù)過低,導致開爐后陶瓷杯侵蝕過快,陶瓷杯基體被侵蝕光后,碳磚熱面溫度達到其脆化溫度,且冷熱面溫差較大時,導致環(huán)裂;風口漏水使鋅堿金屬及渣鐵滲入繼續(xù)加劇了環(huán)裂;爐缸側(cè)壁竄氣使靠近冷面的電偶異常升溫;環(huán)縫分布在距碳磚冷面300~550mm范圍,爐缸形成較明顯的"象腳狀"侵蝕,碳磚最薄剩余厚度為644mm。通過診斷和模擬試驗,采取了灌漿、加強風口漏水巡檢、改換長風口等有效護爐措施,使得電偶溫度控制在低于歷史最高值的情況下,保持高爐正常運行。

根據(jù)傳熱學原理運用計算機技術(shù)編制了邯鋼5號高爐爐缸爐底磚襯溫度分布及侵蝕厚度計算表。該表簡單、實用,計算結(jié)果直觀,便于生產(chǎn)人員參考。

以某鋼廠高爐爐底砌筑施工為例,對大型高爐爐底立砌炭磚砌筑工藝作了詳細介紹,對類似工程施工有一定借鑒和啟發(fā)作用。

對湘鋼2號高爐爐缸七個有代表部位的樣品進行掃描電鏡、能量色散譜、x射線衍射和原子吸收光譜分析,研究有害元素對高爐爐缸側(cè)壁碳磚的侵蝕以及粉化斷裂機理.結(jié)果表明,高爐爐缸不同部位的碳磚侵蝕機理不同.第一層以有害元素在碳素熔損反應中的催化作用及生成白榴石為主;上部碳磚侵蝕以k滲透到磚縫中,改變磚質(zhì)為主;風口以zn侵蝕為主;鐵口k含量較多,另有pb富集.同種有害元素在不同部位侵蝕碳磚的機理有所不同.k元素在最上部以催化作用為主,在下部以滲透到碳磚內(nèi)部使碳磚改性為主;zn在風口碳磚有明顯的結(jié)晶,在爐缸爐底上部含有大量的zn并沒有結(jié)晶,而是附著在磚表面上部.

對廣鋼4#高爐爐缸堆積的原因、征兆和處理過程進行分析總結(jié)。介紹了廣鋼通過調(diào)整風口布局和洗爐等措施減少風口破損,保持爐況穩(wěn)定順行,消除爐缸堆積的生產(chǎn)實踐。

梅山高爐爐缸首次引進法國陶瓷杯技術(shù)，在施工中積極采用技術(shù)，確保了耐材的砌筑質(zhì)量，抽檢合格率為１００％。

大型高爐爐底板的焊接及變形控制

1997年3月,鞍鋼10號高爐(2580m~3)熱風圍管爆裂鼓開將高壓水總管折斷,大量冷卻水從圍管開口處灌入爐內(nèi),造成了爐缸凍結(jié)。在處理爐缸凍結(jié)過程中,我們堅持鐵口出鐵,采用鐵口吹氧法使高爐迅速恢復到了正常爐況,沒有給高爐長壽和強化留下隱患。本文著重介紹這次事故的經(jīng)過及處理。

１９９７年３月６日，鞍鋼１０號高爐熱風爐圍管爆裂鼓開將高壓水總管（φ４００ｍｍ）折斷，大量的水從圍管開口處（１２００ｍｍ×６０００ｍｍ）灌入爐缸，造成高爐爐缸凍結(jié)。在處理過程中，堅持鐵口出鐵，并成功地使用鐵口吹氧法，使高爐迅速恢復正常生產(chǎn)。在處理爐缸凍結(jié)事故中，不但沒有給高爐長壽和強化留下隱患，而且提高了修復速度，降低了費用。

重點對高爐爐缸安全的相關(guān)問題進行了探討,認為:①應建立對爐缸重點區(qū)域的點、線、面全方位的監(jiān)測體系；②將冷卻壁熱流強度作為爐缸安全事故臨界值指標；③應努力將爐缸安全事故臨界狀態(tài)轉(zhuǎn)為護爐生產(chǎn)狀態(tài)；④要努力防止送風、供水形成的三岔口渦流與鐵口區(qū)域渦流三重疊加；⑤應盡早根治高爐早期的竄煤氣現(xiàn)象,尤其要注意過去曾經(jīng)有過的竄煤氣的高溫區(qū)域,不僅關(guān)注炭磚溫度,更應關(guān)注冷卻壁的熱流強度和爐殼溫度。

韶鋼6號高爐大修投產(chǎn)后爐缸溫度逐步升高,爐缸碳磚溫度最高達800℃,個別冷卻壁水溫差及熱流強度超標.本文對爐缸冷卻壁水溫差偏高及側(cè)壁溫度上升原因進行了分析,通過強化冷卻、采取爐缸壓漿,適當抑制邊緣氣流,合理調(diào)整風口布局等綜合治理措施,爐缸冷卻壁水溫差及側(cè)壁溫度逐步下降并趨于穩(wěn)定,為治理高爐側(cè)壁溫度升高積累經(jīng)驗.

近年來隨著鋼鐵市場的升溫,鋼鐵冶煉技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)各大鋼鐵廠均紛紛上馬大容積高爐,國外的各種新設計、新材料紛紛引人,在國內(nèi)市場形成了百花齊放的局面。但不管哪種方案要達到的目的都是一個,那就是為達到高爐長壽、低耗、節(jié)能的目的。針對這種局面,對我們施工企業(yè)來講就一定要抓住這個機遇,迅速理解各種設計的設計理念、掌握各種材料的施工工藝,并逐漸并入工法,提高高爐的砌筑施工質(zhì)量,增強我們企業(yè)的競爭力、生命力。

闡述了酒鋼1號高爐爐缸環(huán)狀死料柱的形成位置和基本特征,分析了死料柱的形成原因,并對提出了應對措施。

對韶鋼7號高爐爐缸側(cè)壁溫度異常升高的現(xiàn)象進行了分析,認為主要原因是由于陶瓷杯壁脫落等造成。為此,不斷完善高爐爐缸操作管理制度,使處理該類現(xiàn)象更加穩(wěn)妥、合理。

針對鞍鋼股份公司煉鐵總廠新3200m3高爐爐缸燒穿情況,提出了爐缸大修技術(shù)方案,如選用優(yōu)質(zhì)耐火材料、全面改造爐缸冷卻系統(tǒng)等。同時對爐缸大修工程進行了詳細介紹,并對采用整體澆注的施工方式后產(chǎn)生的效果進行了分析,為鞍鋼3200m3高爐大修提供了借鑒。

高爐爐底爐缸用碳磚

本文論述了我國高爐炭磚的現(xiàn)狀,分析了炭磚破損的主要原因,介紹了熱模壓小炭磚的性能、特點及使用情況,并指出了改進我國炭磚質(zhì)量的主要途徑。

改進高爐爐缸爐底磚襯結(jié)構(gòu)提高高爐壽命的探討

高爐爐缸炭磚脆化層的形成是危及高爐壽命的重要原因之一。調(diào)查表明，脆化層處于環(huán)裂縫外側(cè)，環(huán)裂縫與熱面間炭磚結(jié)構(gòu)致密。脆化層中滲鐵量低、孔隙度高、灰分未增加、碳結(jié)構(gòu)的晶面距小。研究指出，脆化層是由于炭磚中的瀝青粘結(jié)劑炭化后的炭框架氧化所致。為提高炭質(zhì)耐火材料質(zhì)量，除采用高溫煅燒無煙煤，改進生產(chǎn)工藝外，應開發(fā)新型粘結(jié)劑。

以武鋼4號高爐作為研究對象，以傳熱學為理論基礎，建立了爐底爐缸安全熱流強度的計算模型，并計算出4號高爐爐底爐缸熱流強度的安全值、報警值、警戒值、事故值，為高爐的安全生產(chǎn)提供了參考依據(jù)。對比4號高爐爐底爐缸的實際熱流強度與安全熱流強度，實際熱流強度均比安全熱流強度小，說明爐底爐缸1150℃鐵水凝固線位于陶瓷墊內(nèi)，4號高爐處于安全生產(chǎn)狀態(tài)。