高炉长寿技术

1、承德钢厂5#2650M3高炉承德高炉图纸承德高炉图纸高炉各部位受损原因及分析1)碱金属侵蚀碱金属侵蚀 高炉中的碱金属约70%(质量)进入炉渣，30%(质量)进入煤气。进入煤气的碱金属中的一部分被炉料吸附后随炉料下降，在高炉下部形成钾霞石或白榴石和钙黄长石等,由于体积膨胀导致结构疏松.2)热应力的破坏作用热应力的破坏作用 高炉内衬是在单面受热的条件下工作，热面温度最高可达1450 ，即使渣、铁和石墨沉积形成凝结保护层后，温度也在1150左右，冷面温度为200-400 ，在这样大的温度梯度下，由温差形成的应力使砖体形成平行于热面的裂纹。在冷、热端温度分别为100和800的条件下，由于温差产生的应力

2、可造成砖内产生平行于热面的裂纹。 w3)热震的破坏作用众所周知，高炉在生产过程中存在一定的炉况波动，炉温处在变化过程中。在这种情况下，炉衬不停的受到热胀冷缩作用，从而交替产生压应力和拉应力，使炉衬产生裂纹，最后造成了炉衬的剥落w 高炉的不同部位对炉衬的损毁机理不同，这就要求各部位所使用的耐火材料材质也不同:高炉各部位损毁情况v炉喉部位除受上升炉料和煤气作用外，还受到装入炉料时温度急剧变化的影响，因此在炉喉直接与炉料碰撞的部位，要求使用耐磨和抗热震的炉喉钢砖来进行保护.v炉身中、上部主要受固体炉料的机械磨损和夹带炉尘的高速煤气流冲刷作用，装入炉料时温度急剧变化，碳素沉积的影响也大，并存在碱金属和

3、锌的侵蚀与破坏，由于此部分的工作温度较低(1000以下)，主要为物理侵蚀，因此一般采用粘土砖、高铝砖，但要求耐火材料的机械强度好、气孔率低、能防止外来物的侵入。 高炉炉衬用耐火材料的损毁机理v为了使高炉热态喷补技术成功地应用在高炉炉衬修补中，必须全面了解高炉各部分炉衬侵蚀的程度及机理。科学工作者研究认为，高炉耐火材料内衬被侵蚀的原因及其所占比例大体为:碱金属侵蚀占40%; CO, H2O等的氧化作用占20%;耐磨损性占10%;导热性差占10%;热震损毁占15%;熔渣侵蚀占5%。由于高炉炉体各个部位工作条件和侵蚀机理的不同，v对内衬的侵蚀程度也不同。实际上高炉耐火材料内衬的损毁，是以下几种侵蚀破

4、坏因素综合作用的结果， 钢铁工业中高炉是主要的生产设备，提高高炉的寿命不仅可以介绍大量的大修费用，还能够增加生铁产量，为企业创造巨大的经济效益。目前高炉的大型化和长寿化已成为发展趋势。 高炉维修技术对于保证生产顺行和高炉长寿有重要作用，大型高炉在日常生产中所采取的维护技术有:高炉内衬喷补(冷态喷补和热态喷补;半干法喷补和湿法喷补)、硬质料压入法、压力灌浆等主要措施。一、高炉喷补技术进步 从八十年代起，高炉喷补就在美国、日本、西欧等企业广泛应用。大连摩根、派力固、美国铭得、美固美特等企业在九十年代在国内为多座大修高炉实施了喷补。 随着耐材技术和自动化装备技术的进步，现在可以应用湿法喷涂材料及热态

5、遥控自动喷补技术，不仅可以修补炉身内衬，而且可以造衬，大大延长高炉使用寿命，二者的结合成为高炉喷补先进技术的发展趋势。 洗炉中 喷涂中喷补前喷补前喷补后喷补后喷补耐火材料的性能要求v根据喷补的工艺特点, 喷补料必须具备下列性能:v(1)良好的粘结强度,使其能与受补面牢固地粘结为一体v(2) 重烧线变化率小;v(3) 回弹率低;v(4) 较高的耐火度和抗折强度;v(5) 气孔率低;v(6) 耐磨性好;v(7) 抗CO侵蚀性好。喷补技术喷补技术l 半干法喷补:喷补料(骨料、粉料、结合剂、添加剂)通过高压空气送至枪口附近，同时水也输送至该处，水与料经过快速混合，喷射到需修补的高炉内衬表面。我们目前也

6、采用该技术喷涂，特别人工喷涂时。l 湿法喷涂(喷注技术):喷补料与水事先在搅拌机内混合好，成为可以泵送的自流料，再通过高压泵、管道等运送至喷补枪头。在枪头出同时加入液态的促凝剂，与湿料迅速混合，喷至修补面。近 期 业 绩1、高炉喷涂维修业绩： 黑龙江建龙3#高炉、西林钢铁2#高炉、珠海粤裕丰2# 、3#高炉两次喷补。2、热风炉喷维修涂业绩： 河北津西9#高炉热风炉。3、高炉维修压浆 珠海粤裕丰3座高炉、徐州圣戈班10#高炉、黑龙江建龙3座高炉、湖北新冶钢2座高炉等 传统的压入维修:一般选用水泥结合的高铝质压入料，泵侧压力一般2-3MPa，炉侧压力一般小于0.5M Pa 。压入料施工体硬化迟缓，

7、高水分蒸发容易炸裂，材料气孔率高，强度低，因而寿命较短。由于压入料受到炉内温度和压力设备的限制，进行压入维修的部位在高炉炉身中部以上全部有炉料的部位。一般为点维修，不能进行大面积维修，在高炉长寿维修中应用不很多，施工的数量不大。 目前硬质压入维修国内多为借鉴和吸收国外先进技术，其技术及装备与国外相差不大。 2009年5月徐州圣戈班钢铁由于10#高炉炉底温度过高，其中位于陶瓷杯和碳砖之间的四根热电偶温度都在900以上，其中位于东南角上的热电偶温度达到1125 ；但是炉底温度不高，经过诊断，确定是由于炉缸周围煤气外溢造成的，因此钢铁厂果断采取措施，使用华西生产的高导热无水压入密封料进行压浆，使炉底

8、温度得到很好的控制。湖北大冶炉缸灌浆v位于炉缸周围的十四个热电偶温度都比较高，v特别是位于14号风口正下方的TE24热电偶温度1058；v位于9、10号风口下的TE32温度达到1037；v位于4号风口下的TE36温度达到970等，绝大部分温度都在800以上，v而且铁口附近煤气泄露非常严重。 开 孔耐材内衬炉壳短管球阀快速接头软管耐材内衬炉壳短管球阀快速接头软管其中其中:一需在何只孔上安装，一在压入配管上。一需在何只孔上安装，一在压入配管上。首先需钻通炉首先需钻通炉壳，钻孔直壳，钻孔直径需与压入配径需与压入配管配套管配套;然后再然后再将冷却壁间耐将冷却壁间耐火材料内衬钻火材料内衬钻通，到达冷却通

9、，到达冷却壁后壁砖衬。壁后壁砖衬。方法和步骤:wa.选定部位;wb.在选定位置上，对炉皮开孔;wc.将孔内填料清除至砖处;wd.焊上短管(带有阀门);we.联接好灌浆管子，进行压力灌浆。 压力控制在4MPa左右，灌浆的量控制在每孔200-300Kg/次 炉缸侧壁灌浆技巧 炉缸侧壁点压入，沿冷却壁间隙位置，寻找发热点进行开孔，开孔的位置不能破坏炉壳的接缝处和冷却壁的完整性，开孔要穿过冷却壁间隙。开孔处垂直焊接15厘米长的一端带丝的短管，连接球阀，球阀外接一个短接；以便连接压浆管；压浆由操作熟练的技术工人控制压浆过程，特别是根据经验判断进行压力控制，压入量的多少根据现场的情况灵活掌握。 福建亿鑫钢

10、铁有限公司中修后的1号炉2008年11月开炉，由于高炉设计和施工存在缺陷，2009年在开炉不到半年就出现了炉缸发热现象，由武汉建冶院给提供灌浆料，对炉缸进行多次压浆，由于设计存在缺陷，炉底热电偶的长度仅有400，等到发现多次压浆仍没有效果时；并没有采取如钛矿护炉等措施，结果炉底被烧穿。打开相邻冷却壁后发现砖衬仅剩400厚；发热的原因是因为炉衬减薄造成的。压浆是起不到应有的效果的。福建亿鑫2009年6月发现炉缸在圆周方向上三处发热超过900 ，其中在距离铁口4米远的3#、4#风口下的第二段冷却壁发热，最高温度有982，其他部位的温度也存在不同程度发热状况，在通过压浆3次，约5吨后仍不能阻止温度升高，结果最后在8月21日的压浆后出现爆炸现象，导致炉底钻铁事故，致使开炉仅8个月的高炉报废。造成上述情况的原因在高炉打开后发现由于炉衬减薄到热电偶附近导致的温度升高，压浆是起不到任何效果的。亿鑫的教训告诉我们：准确的判断对于高炉炉底发热的压浆维修很重要；判断失误会造成严重的后果。 发