宝钢2号高炉4号热风炉凉炉实践

　　29H投产配有1座新日铁々丨燃式热风炉热风炉采用=孔陶瓷燃烧器F硅砖在高温下具有良好的抗蠕变性和高温体积稳定性，荷重软化点接近耐火度，高温热膨胀系数小，抗剥落性好等特性u 1，所以宝钢热风炉在燃烧室和蓄热室的大墙、拱顶以及蓄热室格子砖的上部和拱顶联络管均采用热稳定性好的硅砖。根据国内外经验。硅砖热风炉在高炉大修时经修补后可再用于第二代炉役。宝钢2号高炉热风炉的寿命是按两代炉寿命设计的，自1991年投产至今，由于设计及材质等多方面原因，热风炉在拱顶区域以及各联络管、热风短管、混风室等部位多次发生过漏风、发红、耐火砖位移、掉砖等情况，严重威胁到热风炉的安全生产及长寿2000千D和9月两次付热风炉进行的热态调舍t表明，在热风炉混风室出U组合砖已出现脱落、松动现象。以19热风炉混风室*为严重另外，t虑到t后2号高炉大修时间5期化若热风炉的大修与高炉大修同汰迸ir，热W炉凉炉、修理、烘炉的周期较氏，必然影响到高炉人修的」：期。故决定在」4炉大修前选择破损相对较为严重的4号热14炉进行停炉检修，以便掌握热风炉的实际破损状态和耐火材料的特性，推断其他热风炉的破损状况，为改善和检修另外热风炉提出针对性的P标，并为今后选择耐火材料提供宝贵的经验。因此，从2002年3月13日开始，对1号热风炉进行凉炉作业。山于硅砖么低温阶段的体枳变化率大凉炉前需做好充分的准备工作，制定严格的降温曲线。确保降温过程中砖衬的破坏作用*小表2凉炉时的盲板安装情况设备名称阀门安装位置设备名称阀门安装位置模拟热风阀热风阀处冷风盲板冷风调阀后BFG盲板BFG流量调阀后1排风盲板排风阀前COG盲板NK阀处送风盲板送风阀后助燃空气盲板空气调阀后烟道盲板烟道阀前2凉炉前期准备工作2.1提前停止4号热风炉作业由于4号热风炉在凉炉期间，其他3座热风炉要保持正常生产，因此要确保4号热风炉与其他3座热风炉完全隔离，避免相互之间产生影响。为确保定修时间不延长，在定修前就需要把4号热风炉停下来，停炉前为送风状态，停炉后各阀门的具体情况见表1.表1凉炉时4号热风炉各阀门的具体情况阀门种类状态驱动源阀门种类状态驱动源热风阀闭切断气源COG流量调阀闭断电BFG切断阀闭断电空气燃烧阀闭断电BFU燃烧阀闭断电空气流量调阀闭断电BFG阀间放散阀开切断气源冷风阀闭断电I5FG氮吹扫阀闭断电冷风流量调阀闭断电流量调阀闭断电送风阀闭断电OXi切断阀闭断电送风调阀闭断电nx；燃烧阀闭断电风阀闭断电C'G阀间放散阀切断气源排压阀闭断电（‘（X氮吹扫阀闭断电烟道阀闭断电注：BFG指高炉煤气。COG指焦炉煤气。

　　提前停止1号热风炉运转的H的有两t：一是提前拆除热风阀的驱动框架。便于定休后在*短的时间内拆除热风阀；二是把炉内的温度降得越低越好，便于安装模拟热风阀。另外，为保证休风期间安全地进行盲板安装，休风后首先进行高炉煤气管道和焦炉煤气管道的赶煤气作业。

　　2.2盲板的安装在确保4号热风炉各阀门相应开闭状态的前提下高炉休风期间，再对4号热风炉各管道进行盲板安装也显得非常必要，这一方面使4号热风炉进一步与其他3座热风炉隔离；另一方面也为凉炉结束后，施工人员进人热风炉内检修创造安全作业条件。盲板安装部位主要在4号热风炉的燃烧系统和送风系统各阀门处，其中安装在热风阀处的模拟热风阀是带有水冷装置的隔离盲板。同时在热风短管出口处砌筑隔热砖墙。各盲板安装的具体情况见表2. 2.3凉炉设备的安装U）控制降温速度的装置。热风炉凉炉目前常用的方法有强制冷却、自然冷却和强制加自然冷却3种。自然冷却从高温到施工人员可以进人的常温大约需要100多天，时间较长；强制冷却需要设置临时送风管道与风机，费用篼，且凉炉过程中硅砖晶体的急冷会导致砌体破坏，因此除报废的热风炉采取强制快速凉炉外。正常热风炉的凉炉均不采用此方法。2号高炉4号热风炉采用强制加自然冷却的方法，凉炉时的工艺流程如所示。

　　部两侧人孔处各安装一个菊型翻板，用于调节冷风的吸人量。此次热风炉凉炉基本采用自然冷却，-通过调节盖板及菊型翻板使炉内形成自然通风冷却。当盖板及翻板都开到极限，降温速度仍低于计划值时，可采用强制冷却。强制冷却时不设置专门的冷风管道1仅是打开蒸汽阀来进行引射和低温阶段通过轴流风机进行进一步降温。在凉炉初期温度下降非常缓慢时也可打开蒸汽引射阀进行温度的调节。

　　更换测温热电偶。热风炉正常生产时。拱顶部位均使用6001600C范围的高温热电偶，而凉炉终了拱顶温度在丨C以F.所以在冷却过程中当某高温部位温度T降到700C'以下时，原有热电偶无法测量，必须更换为900C'范围的低温热电偶3凉炉作业3.1凉炉计划曲线的制定硅砖的主要化学组成是Si2，在不同温度F能以不同的晶形存在，烧成后的硅砖主要矿物组成是7髹石英、卩方石英及少量残存的P石英。髹石英的变体间转化温度在117163C.转化时体积变化在0.20%0.28%；方石英扎变体间转化温度为180270转化时体积变化在2.8%左右；石英卩、“变体转化温度为573（。转化时体积变化为<>由于硅砖在10 C的低温区间膨胀率高，到600C以L体积则基本稳定，而且硅砖在发生相变时体积变化具有可逆转性，因此，为了尽量减小凉炉过程对硅砖砌体的破坏作用必须在热风炉凉炉前制定严格的降温曲线。

　　4号热风炉凉炉时的降温曲线是根据原日本提供的有关资料和1号高炉热风炉的凉炉经验，并结合2号高炉热风炉的实际情况制定的根据硅砖的特性，将降温分为3个阶段：在高温阶段，降温速度可稍快一点；在接近硅砖相变温度范围时，温度要平稳下降避免温度上下波动，造成硅砖晶型急剧变化；在低于相变范围的低温阶段。若炉内温度很准再继续下降时可实施强制冷却以缩短凉炉时间，但不管是自然冷却或强制冷却，低温阶段降温速度都要控制在允许的范围内。4号热风炉凉炉时的计划降温曲线如所不凉炉时的计划降温曲线3.2凉炉作业汗始。iK式凉炉时间为3月13日中午12：u（；至3月6日24：00.历时55天。凉炉时热W炉拱温度从115C降至335C，蓄热宰硅砖背面温度从696C降至22. 2C，凉炉过程的实际降温曲线如所示。

　　凉炉时的实际降温曲线凉炉实绩硅砖拱顶热风炉凉炉效果的好坏*终i：要看硅砖在凉炉过程中是否会由丁冷却速度不而产生有规律性的裂缝，号热W炉凉炉结束后，进人炉内进行了冷态调凋查结果表明，凉炉大体上是成功的，热风炉高温部位的硅砖基本完好。热风炉蓄热宰的墙、拱顶及格子砖，拱顶联络管，燃烧室拱顶。大墙等主要部位没有出现较大的有规则的裂纹，也没有出现硅砖剥落现象，拱顶联络管处的两条较大的膨胀缝是以前生产过程中产生的；燃烧室辐射温度计人孔周围以及燃烧室拱顶人孔周围的局部区域，仅少量硅砖有破损、剥落现象。凉炉后各主要部位的实际情况如结语硅砖热风炉凉炉是一项技术性很强的工作，这主要是由硅砖的组成及矿物特性所决定的。要充分做好凉炉的前期准备工作，并根据硅砖的特性制定严格的温曲线，确保凉炉的顺利进行，尽量减少降温过程中砖衬出现裂纹、剥落现象。

　　凉炉后的冷态调查表明，此次2号高炉4号热风炉的凉炉总体上是成功的。热风炉燃烧室的大墙和拱顶、拱顶联络管、蓄热室的锥体部和格子砖及拱顶等高温部位的总体情况较好，砖衬没有出现大范围、有规律性的裂缝和剥落现象。

　　此次热风炉凉炉始终以拱顶联络管的计划降温曲线为依据进行操作调节。在今后凉炉时，可考虑初期主要以控制蓄热室硅砖背面的降温速度为依据进行操作调节，当温度下降到拱顶温度也接近硅砖相变点时。

　　再开始以控制拱顶联络管的降温速度为依据进行操作调节。

　　硅砖在宝钢热风炉的实际使用效果较好，2号高炉4号热风炉经过凉炉修理后，完全可以满足高炉第二代炉龄的需要。