武钢1号高炉长寿炉身新技术

　　武钢1号高炉长寿炉身新技术许美兰赵忠仁（武汉钢铁集团公司）冷却设备；内衬选用Sialon结合的SiC砖。Si3N4结合的SiC砖以及浸磷粘土砖；采用检测监视等手段，以延长炉身寿命，取消中修，实现高炉寿命15年宏伟目标高炉长寿炉身新技术1刖言武钢1号高炉经技术改造性大修后，于2001年5月19日点火投产，跨入第三代炉龄生产在过去的二代炉龄中，高炉炉底、炉缸获得20年以上的长寿技术经验，高炉炉身围绕长寿目标也进行了一系列改造，例如炉身结构、冷却设备、耐火材料等都进行了力所能及的更新，但炉身寿命却不尽如人意，特别是炉腹、炉锾炉身下部破损更为突出，炉身寿命长期徘徊在5年左右，高炉的频繁中修给公司人力、物力、财力带来了极大浪费。

　　本次高炉大修认真总结武钢5号高炉己取得10年以上炉龄的长寿技术经验和武钢4号高炉炉身长寿技术进步，分析了武钢1号高炉炉身寿命短的主要原因①高炉冷却采用工业水，水质差，易结垢，影响冷却效果。高炉生产实践证明，水冷管中的水垢是一层绝热层，1mm水垢可酿成100~200°C的温差，由此易造成局部过热而烧坏冷却壁。②冷却设备虽己改为横贯肋式镶砖球墨铸铁冷却壁，但因受外形尺寸的限制，迫使水冷管管径采用44.5mnK6mm，中心间距为200mm的蛇形管，相对冷却面积小，武钢5号高炉冷却壁水冷管采用O60mm X6mm和70mnK6mm两种管径，直冷管，4进4出，中心间距218mm在欧州冷却壁水冷管直径大多为70~90mm，中心间距不超过220mm③冷却壁的固定采用螺栓，螺母、垫圈焊死的方式，一旦冷却壁受热膨胀，就会将固定螺栓剪断或将水管拉裂④高炉炉身内衬虽然采用了新型耐火材料，但与国外同类耐火材料相比，差距很大，某些理化指标达不到高炉长寿的要求本次高炉大修，针对炉身寿命短存在的症结问题，采取强有力的对策，可望高炉寿命达到15年无中修2冷却系统长寿高炉的生产实践表明：炉身下部（包括炉损率很低，能延长高炉炉身寿命。采用铜冷却壁，水和壁体直接接触，冷却效率高而稳定1；炉身中上部1参数。Allrightsreserved.腹、炉腰）是薄弱环节主要靠冷却壁冷凝的渣皮作为循环的“永久炉衬”维持正常工作从一定程度讲，高炉炉身寿命取决于冷却壁寿命。高炉冷却采用不结垢的软水作为冷却水，是高炉炉身长寿的前提条件之一。武钢1号高炉冷却壁冷却采用软水闭路循环，并控制软水水质，要求水质：全硬度< /L，全喊度< <10~15mg/L高炉冷却壁软水总用水量4000m3 /h，总供水环管直径900mm冷却壁供水分四个扇形区，每个区域冷却壁的直冷管由4根直径200mm集水管分别供水每段冷却壁40块，每块4根直冷管，共计160根水冷管，管径O75mmK6mm，每根用水量17m3/h，水速1. 52m/s在整个冷却系统中加强了对设有双层水冷管的炉腹、炉身下部3段冷却壁的冷却，每个区域冷却壁的背部蛇形管都由一根（来自总供水环管的）200mm集水管供水，背部蛇形水冷管官径O65mm6mm，每根用水量10m3/h，水速1.54m/s，共40根水冷管。

　　冷却壁水冷管的联结方式是由炉底第1段冷却壁水冷管串联至炉顶第16段冷却壁水冷管这是与工业水冷却串管不同之处水管由下至上形成一个密闭供水系统，冷却水循环使用，节约了用水和高炉生产费甩3冷却设备及内衬耐火材料3.1冷却设备武钢1号高炉炉身采用全冷却壁的结构形式，从炉腹至炉喉钢砖下沿共有12段冷却壁炉腹第5~6段）、炉身中、下部（第9~ 12段）处于高热负荷区，为提高其冷却强度，延长炉身寿命，采用横贯肋式镶砖球墨铸铁（QT40-20）冷却壁，这是武钢自己研制生产的长寿冷却壁其主要优点是：机械强度高，伸长率强，生产中不易开裂，水冷管不与铸铁体粘连，不渗碳，不易断裂等优点冷却壁采用双层水冷管，背部设一根55以！<6蛇形管，热面为O/5mm6mm的4根直冷官，水官间距218mm；炉腰（第7段）炉身下部（第8段）共2段采用芬兰进口的镶砖铜冷却壁，壁体内不铸水冷管，而铸成“键槽”型（近似椭园形）水道，其横断面积与同面积的圆管相比，冷却表面积较大，提高了冷却效率，还节约了冷却水量铜冷却壁；具有高导热性，78段冷却壁处于高炉软熔带形成区，采用铜冷却壁，实际就是靠强化冷却加大热损失工作的铜冷却壁的磨（第13~ 15段）采用两端带勾头的C型“镶砖冷却壁，壁体材质除第13段采用球墨铸铁外，第14与第15段均采用低铬铸铁（RTCr），镶砖为预砌砖，也是砖壁合一的结构形式，提高了砖衬的稳定性；炉身顶部（第16段）采用槽型冷却壁技术，壁体财质采用低铬铸铁（RTCr），能有效地抵制气流冲刷和炉料的机械磨掼炉身冷却壁的*新特点是，采用了日本第四代冷却壁技术，将150mm厚的内衬砖同第三代冷却壁热面砖衬结合为一个整体，形成一个无接合面的225mm深整体耐火材料，消除结合面，可提高冷却壁的冷却效率同时以铸件本体筋板支撑砖衬，既解决了砖衬的稳定性问题，又节省了大量筑炉工程量，缩短了施工时间，节约了高炉检修费用；冷却壁的固定：采用固定点、滑动点和浮动点，可以有效地吸收炉皮受热所产生的纵向和横向变形，避免冷却水管被炉皮剪断3.2选用适宜的内衬耐火材料根据高炉不同部位的不同破损机理选择适宜的内衬耐火材料炉腹、炉腰、炉身下部同时存在冲刷、侵蚀、热震三种破坏，所以在该区域的耐火材料应有很高的抗侵蚀抗冲刷和抗热震性能炉腹（2段）镶Salon结合的SC砖，炉腰（1段）炉身（从下部算起）共计5段冷却壁镶SN4结合的SiC砖该砖具有抗侵蚀抗冲刷力强，且导热性和抗热震性能好。

　　炉身上部，其破损主要是，炉料下降和布料对内衬的机械冲刷和化学侵蚀采用槽型冷却壁技术，以减轻布料对内衬的破坏作甩武钢高炉炉身属于高碱负荷，炉料中的碱金属在高炉下部还原，随气流上升到炉身上部，在砖衬表面重新凝固、聚集，与内衬发生化学反应，从而造成内衬的严重破坏采用浸磷粘土砖可解决此问题该砖与粘土砖比较，抗碱性显著提高，耐压强度提高20%以上，显气孔率降低5%左右炉身上部3段冷却壁镶砖采用该材质炉身内衬（即冷却壁镶砖）耐火材料理化指标见表1和表2 4炉身检测与维护冷却水的检测；冷却壁各区域的水量、进出水温差，都配有超声波水量测量仪，能随时测量任意一根水管流速和水量。

　　静压检测：设三层静压测量，分别设置在炉腹（第6段）炉身中部（第10段）和炉身上部（第14）段，每层检测4个方向的变化，为炉况调剂提供炉身（第13段）冷却壁均设测温点6~11个、热电偶插入冷却壁80mm左右。掌握冷却壁温度变化为高炉强化冶炼与长寿操作提供依据。内衬耐火材料测温，设置在（第7段、第8段）2段铜冷却壁之间和第9第10段冷却壁之间，分8个方向，24个测温点，其目的是监视镶砖的侵蚀状况，以便及时采取护炉措施，延长炉身寿命表1 Si3N4结合的SC与Sialon结合的SiC砖理化指标项目Si3N4结合的SiC砖Sialon结合的SiC砖常温耐压强度/MPa体积密度/g.cm-3显气孔率/%热膨胀率/%常温抗压强度/MPa 14001：热态抗折强度/MPa士耐火度/c 5结语为了延长高炉炉身寿命，取消一代炉龄之间的表2浸磷粘土砖理化指标项目指标常温耐压强度/MPa体积密度/g.cm-3显气孔率/%荷重软化点c耐火度c抗热震性（1100c水冷）欣中修，炉身采用新的长寿技术炉身冷却采用软水闭路循环，消除水垢提高冷却强度采用新型冷却设备：日本第四代冷却壁技术“C型”冷却壁技术和芬兰的铜冷却壁，以提高冷却壁的使用寿命。

　　合理选用耐火材料Salon结合的SC砖、S3N4结合的SiC砖以及浸粘土砖以延缓内衬的侵蚀与破坏设置必要的检测设施对炉身进行监控与维2003中国钢铁年会征文通知中国钢铁年会是中国金属学会定期举办的以科技交流为主的综合性学术会议，每两年召开一次，是国内外钢铁界同行相聚、交流信息的大型盛会。自1997年以来，己成功举办的三次年会，具有内容充实、信息量大、技术含量高、会议规模大等特色，为团体会员和冶金科学技术工作者获取信息、开阔思路、结交朋友、找寻合作伙伴提供了机会，受到国内外钢铁同行的关注和好评。

　　2003钢铁年会主题：关注环境，技术创新，走钢铁工业可持续发展之路。

　　~30日）在北京召开这是中国加入WTO后的首次钢铁年会，随着全球经济一体化时代的到来，交流与沟通将更为重要，我们希望通过这次会议继续为全国钢铁界的领导、专家、科技人员和国外同行提供场所，交流科技成果，研讨结构调整，探求钢铁工业发展的方向。欢迎会员单位、会员和有关单位及个人参加会议并投稿。

　　技术介绍、经专家评审将表彰年会优秀论文。

　　征文范围：地质矿产资源、冶金环保、能源、冶金安全、铁前系统、炼钢旌铸、轧钢与产品、先进特殊钢（包括不锈钢、工模具钢、耐热钢、超高强度钢、合金结构钢、轴承钢）超细晶粒钢、冶金设备与自动化、钢铁工业结构优化（品种、工艺、装备、管理）综述、分析测试技术与质量控制（无损检测、化学分析、力学测试、计算质量预报等）投稿须知：论文要求符合主题，内容充实，学风严谨，未曾正式发表；作者请务必于2003年3月1日前将打印稿和磁盘寄（或传真、E-mail）到年会秘书处论文一经录用，将编入文集公开出版并收取版面费。稿件请按要求打印，格式和回执表请登陆中国金属学会网站上查询，网址：www.csm.