國外近幾年來煤氣流控制都是發展中心,抑止邊緣。既有利于爐況穩定順行,降低焦比,又有利于保護爐墻。我國高爐仍多采用雙峰式煤氣分布,邊緣氣流比較發展,既不利于降低焦比,又不利于保護爐墻: 27 2024-04 02 2023-09 22 2023-08 22 2023-08 23 2022-11 16 2022-07 13 2022-07 11 2022-06 30 2022-05
從爐身下部工作情況來比較:國外高爐的10年壽命中,冷卻壁前面的耐火磚內襯一般能保持2—3年,其后的7—8年便依靠冷卻壁(包括其上的渣皮)來維持工作,有的高爐后期進行噴補。這里起決定作用的是當磚襯被侵蝕掉冷卻壁暴露在爐內以后,能保持不被燒壞。我國高爐一般開爐后一年左右爐身下部的磚襯即被侵蝕掉,接著冷卻壁就開始燒壞,隨之爐皮開始靠噴水冷卻來維護。隨著冷卻壁燒壞數量增多,爐皮經常開裂,被迫頻繁休風焊補。勉強維持兩三年,到了難以繼續維持下去的時候,就得停爐中修。這樣,壽命就只有3—5年。這里,耐火磚襯壽命短固然是一個因素,但只是短了1—2年,關鍵是冷卻壁壽命短,它一旦暴露出來,就沒有任何抵抗能力。其原因一方面是冷卻壁的材質和構造不好,更主要的方面是冷卻水質太差。當冷卻壁開始暴露出來,正需要冷卻來保護的時候,這時爐子已生產一兩年.冷卻水管內的結垢已達到一定厚度了,冷卻效率已降低許多,因而冷卻壁失去抵抗能力是必然的。而高爐操作上的邊緣過分發展,則是另一重要因素。
此外,我國有些高爐設計不合理,冷卻壁不帶凸臺,或凸臺壽命過短,生產中發生磚襯大面積脫落,更使爐身短命。
基于上面分析,延長高爐爐身壽命的措施如下:
(1)高爐操作上要徹底改變發展邊緣氣流的勻慣,代之以抑止邊緣,發展中心的煤氣分布。前者既不利于保護爐墻,又不利于降低焦比,而后者對兩方面部有利。當然,要實現這個轉變:需要在原料的整粒上下功夫。近幾年,幾座已采用軟水密閉循環、球墨鑄鐵冷卻壁、碳化硅磚的高爐,由于操作不當,已出現冷卻壁過早燒壞的問題。梅山高爐沒有采用上述措施,但操作上注意抑制邊緣氣流保持順行,爐身壽命可望達到8年以上。正反兩方面的經驗說明,操作上注意護爐十分重要。
(2)改進高爐用耐火材料。爐身下部,包括冷卻壁的鑲磚在內,采用氮化硅結合的碳化硅磚。它的抗堿性、導熱性、熱震穩定性,耐磨性等都遠遠優于高鋁磚,甚至優于剛玉磚。鞍鋼6號等幾座高爐的試用證明,壽命可延長2年左右。目前我國碳化硅磚已有一定生產能力,可以滿足需要,應大力推廣。
(3)加強冷卻。這里必須明確一個指導思想:高爐爐身壽命的長短,關鍵在冷卻。前面已談過,爐身下部磚襯保留的時間不過2—3年,要達到10年壽命的目標,有7—8年時間要靠冷卻壁來維持。因此,設計時,首先要考慮如何延長冷卻壁壽命,使之在暴露于爐內的條件下不被燒壞。具體辦法是:
1)改進冷卻壁材質,改普通鑄鐵為球墨鑄鐵。
2)改進水管的布置,使邊角部分得到足夠的冷卻,水管要施以涂層防止鑄造過程中滲碳。
3)改進水質,改普通工業水為軟水(或純水)密閉循環。
4)保持足夠的水流量和水速,以達到足夠的冷卻強度。
5)為使砌筑耐火磚壁應帶凸臺,凸臺和本體應分別供水冷卻。
(4)改進爐體結構。近幾年國內高爐的爐身下部多采用單一的冷卻壁,形成一種潮流。其實冷卻壁結構有其磚襯易脫落和易被侵蝕的弱點,原料條件好,有條件采用加重邊緣的操作制度的高爐才宜采用;而對那些原料較差,不得不維持邊緣、中心兩條通路的高爐,以采用板、壁結合的爐體結構為好。
爐腹部分,我國一般采用鑲磚冷卻壁,在冷卻壁前面無論用什么耐火磚,保持時間都不長,但一般也沒有什么問題,因為這部分主要靠渣皮保護。但也有些高爐出現冷卻壁頻繁燒壞的現象。解決的辦法除加強和改善冷卻外,保持爐況順行和增加風口長度是很有效的辦法。
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