高爐下部爐缸側(cè)壁問(wèn)題
時(shí)間:2025-06-27 02:23來(lái)源:中國(guó)煉鐵網(wǎng) 作者:zgltw 點(diǎn)擊:
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生產(chǎn)實(shí)踐和對(duì)高爐長(zhǎng)壽問(wèn)題調(diào)研，煉鐵工作者得出共識(shí)，建立穩(wěn)定的爐缸保護(hù)層以隔離鐵水和炭塊工作面的直接接觸，避免炭球被鐵水快速溶損，并在一代爐齡期間精心維護(hù)和維護(hù)時(shí)最
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生產(chǎn)實(shí)踐和對(duì)高爐長(zhǎng)壽問(wèn)題調(diào)研，煉鐵工作者得出共識(shí)，建立穩(wěn)定的爐缸保護(hù)層以隔離鐵水和炭塊工作面的直接接觸，避免炭球被鐵水快速溶損，并在一代爐齡期間精心維護(hù)和維護(hù)時(shí)最關(guān)鍵的。我們將在今年昆明煉鐵年會(huì)上來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題，這里簡(jiǎn)單說(shuō)明，供參考。
在爐缸保護(hù)層形成的機(jī)理上有共識(shí)內(nèi)容也有分歧觀點(diǎn)。共識(shí)之處是保護(hù)層是通過(guò)冷卻炭塊工作面溫度下降，通過(guò)鐵水與炭塊工作面的熱交換，將靠近工作面的鐵水溫度下降。隨著鐵水溫度的下降，鐵水析出石墨和高熔點(diǎn)的化合物（例如鈦礦護(hù)爐的TiC，TiN，Ti(C，N)）形成黏稠的保護(hù)層隔離了主流鐵水與炭塊的直接接觸而保護(hù)爐缸側(cè)壁。分歧之處是一部分專家認(rèn)為保護(hù)層是凝固在炭塊表面的固態(tài)保護(hù)層，認(rèn)為生產(chǎn)中保護(hù)層沒(méi)有凝結(jié)在炭塊工作面，而只是黏稠狀的液態(tài)保護(hù)層，凝固層是高爐停爐后溫度下降才凝固的。不論哪種觀點(diǎn)在爐缸形成穩(wěn)定保護(hù)層是爐缸長(zhǎng)壽的關(guān)鍵，因此對(duì)影響保護(hù)層生成與穩(wěn)定存在的因素要有足夠的了解。通過(guò)我們的研究，影響因素主要有：爐缸側(cè)壁的冷卻，高爐的冶煉強(qiáng)度，生鐵成分，爐缸狀態(tài)，出鐵操作等。保護(hù)層的形成和穩(wěn)定存在的決定性因素之一是炭塊工作表面能否達(dá)到形成保護(hù)層的溫度，中冶賽迪王剛等的兩個(gè)圖說(shuō)明了冷卻的狀態(tài)和影響因素，希望大家很好的理解。氣隙的熱阻很大，影響傳熱，從而也影響碳磚表面溫度。氣隙的大小與碳磚表面溫度和保護(hù)層厚度成反比。消除氣隙是降低碳磚表面溫度和穩(wěn)定保護(hù)層厚度的重要手段。冷卻時(shí)降低碳磚表面溫度的重要手段，前面已說(shuō)明冷卻的重要意義，研究冷卻對(duì)碳磚熱面溫度的結(jié)果如圖：王剛等對(duì)保護(hù)層厚度與碳磚殘厚和氣隙厚度的情況研究后提出評(píng)估高爐狀態(tài)的意見(jiàn)，可供參考。綜合炭磚殘厚、保護(hù)層厚度、氣隙厚度情況，分為非常好、好、一般、不好、差、很差、極差7級(jí)。過(guò)高的冶煉強(qiáng)度是影響高爐長(zhǎng)壽的負(fù)面因素，單位時(shí)間內(nèi)強(qiáng)大的鐵水環(huán)流使炭磚工作表面溫度升高，不利于形成保護(hù)層，而且已形成的，在鐵水環(huán)流的沖刷下變薄，甚至消失，給環(huán)流鐵水磨損碳磚創(chuàng)造機(jī)會(huì)，碳磚被逐步滲蝕，剝落而減薄，最終形成象腳型（或稱蒜頭型）侵蝕，生產(chǎn)中側(cè)壁溫度急劇升高，就是這樣造成的。我們長(zhǎng)期提倡維持與冶煉條件相適應(yīng)的爐腹煤氣量生產(chǎn)以求形成穩(wěn)定的保護(hù)層。我們也提出在爐缸側(cè)壁出現(xiàn)警界狀態(tài)時(shí)，應(yīng)降低冶強(qiáng)，危險(xiǎn)時(shí)應(yīng)降低冶強(qiáng)20%，一直維持到停爐大修。生鐵成分的影響主要是[C]和[Si]，在加鈦礦護(hù)爐時(shí)還有[Ti]。高爐煉鐵生產(chǎn)的鐵水，其含碳是無(wú)法控制的，過(guò)去認(rèn)為高爐鐵水是飽和含碳的，但實(shí)際上高爐鐵水中含碳并沒(méi)有達(dá)到100%的飽和度，高的達(dá)到了94%，低的只有90%。這樣欠飽和度達(dá)到6%~10%，欠飽和度的鐵水在爐缸內(nèi)與碳磚接觸就要滲蝕炭塊。欠飽和度越大的鐵水就會(huì)將保護(hù)層內(nèi)的石墨碳溶解而破壞保護(hù)層，欠飽和度低的鐵水對(duì)保護(hù)層的形成和穩(wěn)定存在是有利的，我國(guó)寶鋼3號(hào)高爐第一代鐵水飽和度在93%以上，它長(zhǎng)壽達(dá)19年。鐵水中的[Si]與碳的關(guān)系是，[Si]越高，[C]以石墨狀態(tài)存在于鐵水中就越多，鑄造生鐵就是實(shí)例。因此，[Si]高易于析出石墨碳形成保護(hù)層。過(guò)低的[Si]和稍高的[S]是對(duì)保護(hù)層的形成和穩(wěn)定存在是不利的，某些高爐生產(chǎn)低[Si]生鐵0.2%以下而生鐵中[S]達(dá)到0.05%以上，爐缸側(cè)壁受到嚴(yán)重侵蝕是不可取的。根據(jù)研究，我們提出，在加鈦?zhàn)o(hù)爐時(shí)，要將[Si]提高到0.5%，才使護(hù)爐有明顯效果。[Ti]的影響表現(xiàn)在加鈦后在爐缸內(nèi)形成高熔點(diǎn)的TiC，TiN和Ti(C,N)化合物，比較少的質(zhì)點(diǎn)懸浮于鐵水中，與[Si]，[C]等形成的鈦球團(tuán)促使保護(hù)層的形成和穩(wěn)定存在，但要起作用需要鐵水中的[Ti]在0.1%以上。在警戒狀態(tài)時(shí)還要提高到0.2%~0.25%，要充分發(fā)揮護(hù)爐作用。加鈦?zhàn)o(hù)爐還要將[Si] 提高達(dá)到[Ti]+[Si]=0.6%~0.7%。正常生產(chǎn)時(shí)要求有活躍的爐缸狀態(tài)：t理=2200±50℃，焦炭進(jìn)入燃燒帶時(shí)的溫度tc=75%t理，具有儲(chǔ)備熱＞630 kJ/kg生鐵。與此同時(shí)中 死料柱要有良好的透氣性和透液性，使高溫煤氣能穿透中心而加熱焦炭，鐵水，爐渣達(dá)到tL=0.75t理，t鐵水=tc-2000±50℃，t渣=t-150±50℃，同時(shí)出鐵時(shí)鐵水能穿過(guò)死料柱而減少環(huán)流，減少高速環(huán)流對(duì)保護(hù)層的沖擊。搞好除鐵和維護(hù)好出鐵口是維持穩(wěn)定保護(hù)層的重要內(nèi)容，這要求我們轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)理念，減少出鐵次數(shù)（大型高爐6~8t/min，中小高爐4~5t/min）維持合適的出鐵口深度（出鐵口前形成的泥炮厚度，大高爐不超過(guò)1000mm，以800mm尾號(hào)，中小高爐不超過(guò)800mm，以600mm為好）選擇好炮泥，炮泥質(zhì)量應(yīng)保證開(kāi)口順利，堵口有效，而且至少要保證20min出鐵穩(wěn)定，此外要避免風(fēng)口，冷卻壁漏水。總之要使保護(hù)層形成和穩(wěn)定存在，必須要有完善的冷卻系統(tǒng)，要維持與冶煉條件相適應(yīng)的冶煉強(qiáng)度，增加鐵滴滴落時(shí)間，提高鐵水碳飽和度，要保持爐缸活躍，特別是保證死料柱有良好的透氣性和透液性減少鐵水環(huán)流，爐前精心操作。加鈦?zhàn)o(hù)爐是要保證[Ti]+[Si]=0.6%~0.7%。
(責(zé)任編輯：zgltw)
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