摘 要：造成(chéng)爐缸溫度升高的原風樂因是多方面(miàn)的。本文結合高爐爐缸溫度異常案例放學,從爐缸耐材溫度著(zhe)手唱雨,通過(guò)記錄數據以及傳熱體系等進(jìn)行分裡們析,對(duì)爐缸溫度異常升高做出診斷,主在那要原因是冷卻壁與炭磚間存在氣隙、爐缸存在“蘑菇”算兵狀侵蝕,以及原燃料質量下降造成(小校chéng)爐缸狀态惡化。

高爐爐缸、爐底的安全問題是高爐穩定、高産、長(cháng)壽的關鍵，我國民算(guó)近些年來新投産一批大高爐接連出現爐缸側壁溫度異常升高，甚至出現體花了爐缸燒穿的惡性事(shì)故。某鐵廠2280m3高爐開(kāi)爐僅他員兩(liǎng)年時(shí)間便出現了爐缸側壁碳磚局些明部溫度升高的現象，開(kāi)始認為是陶瓷杯被(bèi)完全侵的美蝕後(hòu)的必然結果，未引起(qǐ)足夠的重視，簡單采取措施，劇遠但随後(hòu)一個月局部溫度驟然升高至900℃以上，嚴重威脅到(dào)爐哥線缸安全。本文從爐缸耐材溫度著(zhe)手、通過(gu錢公ò)高爐風口攝像監控記錄數據以及傳熱體系等進(jìn)行分析，對問車(duì)爐缸溫度異常做出診斷，為爐缸維護和長慢謝(cháng)壽提供指導性。

1 高爐系統概況

高爐有效容積2280m³，28個風口，2個鐵校廠口，爐體系統采用适當矮胖的強化爐型、磚壁合一薄内襯結構、全冷卻壁（鑄鐵+他黃銅）、聯合全軟水密閉循環冷卻系相呢統。爐缸、爐底的内襯結構采用全有理國(guó)産化“高導熱炭磚+陶瓷杯”結構，高爐設計壽命(不中修)一代秒個爐齡15年。

1.1爐缸内襯結構

内襯設計充分考慮高爐各部位不同的工文都作條件和侵蝕機理，有針對(duì)性的選用耐火材料，并在結構上章地加強耐火磚襯的穩定性。爐底第1層滿鋪國(guó)産超高導石墨磚，高度400mm；第2、3你她層滿鋪國(guó)産微孔碳磚，總高度800mm；第4、5層中心砌公答築國(guó)産微孔碳磚（直徑約φ9400m冷鐘m）、外側砌國(guó)産超微孔碳磚，高度800mm；第6、7層立服樹砌楔形剛玉莫來石磚，總高度800mm；整個爐底砌體高度2800mm。還工爐壁外側第6～10層采用國(guó)産超微還坐孔碳磚，總高度2000mm，爐缸側壁外側第11～18層采用國(guó)産微孔碳山見磚（其中：第11～14層每個鐵口通去錢道(dào)區域采用超微孔碳磚，範圍～2000×1600m算好m），總高度～3300mm，爐缸視開側壁内側陶瓷杯采用小塊塑性相剛玉磚，總高度自算～4500mm。爐壁炭磚保證一定的厚度，最小1110mm。死鐵層深度兼顧為讀鐵水環流和滲透兩(liǎng)個因素，深度2100水錢mm，為爐缸直徑20%，符合長(cháng)壽設計要求。

1.2 冷卻設備

冷卻系統設計為全冷卻壁結構型式，采用最新的磚壁合一技術，媽員高熱負荷區域采用銅冷卻壁，冷卻壁取消凸台。爐底至爐喉共設置14段冷卻壁。按照爐内縱向(xiàng)各區域不同的請計工作條件和熱負荷大小，采用不同結構型式和不同材自員質的冷卻壁。風口區域采用光面(miàn)球墨鑄鐵冷卻壁，共28有南塊，冷卻壁水管為6進(jìn)6出，水管直徑均為φ拿紙76×6mm。風口以下采用共3段冷卻壁，均為光面(miàn)低鉻鑄鐵冷卻也年壁，每段42塊，每塊冷卻壁水管為4進(為物jìn)4出，豎直排列,鐵口區域的鑄鐵冷卻壁，水管呢歌為7進(jìn)7出水管直徑均吃那為φ76×6，爐缸冷卻壁比表面(miàn)積1.04，滿足長(cháng)壽讀錢高爐1.0的設計。下部冷卻壁由于爐底爐缸溫度波動範圍小，采山技用4點螺栓固定型式，但冷卻壁水管與爐裡睡殼間設置變形補償套管，防止因爐殼與冷卻壁間的溫差不同導緻水管剪斷影地而出現破漏的現象。

2 爐缸側壁溫度分布狀況

爐襯溫度是爐缸工作狀況的最直觀的表現，可以定性地評價爐缸來答徑向(xiàng)侵蝕趨勢和圓周方向(xiàng)上的均勻性。爐缸部位器光設置5層熱電偶，每層設置16個熱電偶，分8個方向(xiàng新兵)，每個方向(xiàng)設内環、外環兩(liǎn農跳g)個熱電偶。2013年12月前，爐科從底爐缸部位生産狀态及爐缸各點溫度基本都(dōu)在那些正常範圍。2014年1月份鐵口（标高11.5m）行件下方約1.3mm位置，标高10.1畫分96m處第六點爐缸溫度熱電偶顯示開(kāi從湖)始飙升。高爐爐況診斷系統看出，9.資離394m、10.196m、10.9美道98m三層當中六點方向(xiàng)溫度最高，且與周向(xiàng)上其的的它點溫度相差懸殊。10.196m處内環拿黑溫度最高達到(dào)906℃，圓周算我方向(xiàng)上其它測溫點溫度多在350℃左右，均屬于正爸下常範圍；9.394m處六點方向(xiàng)内環溫度接近500℃，圓周上頻畫其他測溫點隻有260℃左右。這(zhè)三層的溫度表現出不均勻分布狀會商态。12.201m和13.499m兩(liǎng)層炭磚内環最高溫度在六術學點鐘方向(xiàng)，整環平均溫度維持在440℃和510℃，溫度分布較們小為均勻。

由測得的内外環溫度，根據兩(liǎng短在)點測溫法即可計算出炭磚剩餘長(cháng)度可厭上以看出，13.499m、12.201m處炭磚保持完整性，還(hái)殘存少許陶瓷杯；森為10.998m處6點已經(jīng)發(fā)生炭磚侵蝕，對(du紙習ì)面(miàn)側壁形成(chéng)穩定渣鐵殼；10.196m處6點位置炭農我磚嚴重侵蝕，對(duì)面(miàn)側壁形成(chéng)渣鐵殼；9.熱能394m處炭磚保持完整狀态，陶瓷杯完整。西鐵口方向(xiàng)了去侵蝕嚴重，爐缸交界處侵蝕很少，對(duì)面(miàn自事)側壁的環碳沒(méi)有發(fā)生侵蝕，屬些習于典型的“蘑菇狀”侵蝕。目前國(guó紅作)内高爐爐缸侵蝕調查結果來看，大多數高爐出鐵口下家新方～1m處爐缸側壁局部大量侵蝕，爐底侵蝕很少或到長基本沒(méi)有侵蝕，并且在圓周方向(xiàng)呈不均勻侵蝕。

3 溫度異常的原因分析與診斷

爐缸溫度升高的原因是多方面(miàn)的，首先查找産生異常的可能跳農(néng)性，然後(hòu)根據全面筆海(miàn)觀察、排查、證實各種(zhǒng)原因，山去最後(hòu)研究解決的方法。很多他拍企業在高爐生産出現問題時(shí南錢)，首先將(jiāng)原因歸結于冷卻強度不夠等原因，這(zhè)事照種(zhǒng)觀點過(guò放小)于片面(miàn)。由于爐缸有較河家厚的爐襯，依靠冷卻壁冷卻耐材，傳熱體系的限什師制在于爐襯。正常生産狀态下，軟水匠麗總循環水量3742m3/h，其中冷卻爐底550m3/h，冷卻壁直冷管3192m3/h，說我進(jìn)水溫度控制在 40跳草±1℃。爐缸側壁溫度升高後(hòu)，認為冷志來卻強度不夠，將(jiāng)冷卻水量增至4400m³/h，爐底水量640哥分℃，單根管水量已達到(dào)22熱輛.4m³/h，但炭磚溫度并沒(méi)有得到笑好(dào)遏制，表明并非冷卻壁與冷卻水之間的傳熱影響，當傳嗎做熱體系被(bèi)破壞後(hòu)單純提高冷卻水量對(duì)于爐缸溫度控土資制并無明顯效果。

3.1爐缸氣隙的判斷

爐缸傳熱過(guò)程簡單來講熱量通過(guò)陶瓷杯、炭磚、搗打料窗藍傳給冷卻壁，由冷卻水帶走熱量，部分熱量再由冷卻壁請河傳給爐殼由大氣帶走，因此爐缸由内到(dào)外導熱系數越來越高。當爐襯與大少冷卻壁之間存在氣隙，兩(liǎng)分拍者失去關聯性，傳熱受到(dào)阻礙歌紙，局部炭磚熱量無法及時(shí去不)導出，緻使炭磚熱面(miàn)溫度升高，炭磚無法土舊給對(duì)應部位的陶瓷杯提供保護，局部火長陶瓷杯被(bèi)侵蝕掉，鐵水直接接觸體章炭磚。

治病講究對(duì)症下藥，正确判斷溫自志度異常的原因對(duì)于爐缸維護和治理器河措施十分重要。當磚襯出現氣隙時(shí身朋)，阻礙了磚襯中熱流傳向(xiàng)冷器著卻壁，冷卻水測溫儀，磚襯冷面(miàn)與冷卻壁産生溫差，磚襯中測溫點溫度由笑中T2上升至T4，而冷卻壁溫度下降到(dào)T2，明喝在一定的冷卻強度條件下，冷卻壁溫度下降，導緻水溫差變小。通過風那(guò)該方法可以判斷出爐缸溫度升高有否與氣隙有關。針對(duì)爐缸溫度異那司常區域的水溫差進(jìn)行專門測量，測得三根冷卻壁聯管水溫睡村差為0.2℃，一根冷卻壁連管水溫差為0.3℃，爐缸溫度正物美常區域水溫差0.6℃，結果說(shuō)議見明在溫度異常部位的确出現了氣隙。

3.2氣隙産生的原因

炭磚與冷卻壁之間設置有90mm膨脹縫，采用碳素搗打料填充了自，搗打料有傳遞熱量的重要作用，又有吸收炭磚膨脹的作可見用。爐殼在爐内壓力作用下産生彈性變形，直徑膨脹，而冷卻壁采相妹用4點螺栓固定在爐殼上，爐殼帶動冷卻壁脫離搗打睡朋料，此時(shí)如果搗打料不嚴密，炭磚玩輛膨脹量無法迫使搗打料貼緊冷卻壁，間隙随之産生，傳熱機微體系受到(dào)破壞。

3.3 搗料層對(duì)爐缸溫度的影響門紅

對(duì)于爐缸氣隙的治理，最有效的手段就(jiù)是壓力用放灌漿，通過(guò)灌漿來消除爐牆間隙，恢複傳熱體系。該高爐經也錯(jīng)過(guò)壓漿處她少理後(hòu)溫度有所下降但仍在700℃左右，處理效果不佳，國(guó)内多家鋼鐵廠匠術在灌漿後(hòu)也出現同樣(yàng)情況。一方面(miàn)由于局部侵黑鄉蝕後(hòu)一直無法形成(chéng房日)渣鐵保護層，高溫鐵水不斷侵蝕炭磚。灌漿用碳歌文素搗打料導熱系數偏低也是一方面(miàn)原因。高爐内碳搗料緊靠冷卻壁，工作溫能體度僅為100℃左右，溫度不可能(néng)升的很高。灌漿所用耐材，其檢測的導熱筆歌系數并不能(néng)真實反映實際工作溫度下的導熱系日體數。高爐用炭素搗打料标準，可以看出兩(liǎng)者差距動時。灌漿料相對(duì)于氣隙導熱系數大得多，但對(duì)于超微孔炭磚而言成(刀冷chéng)為新的熱阻，加之無法形成(chéng)渣鐵保護層，所以溫度下降幅門匠度有限。

随著(zhe)我國(guó)高爐炭磚的進北校(jìn)步，超微孔炭磚導熱系數大幅提高，常溫時(shí)≥16W/mK，所以碳素搗打料應與炭磚相匹配，避免碳素搗打窗靜料成(chéng)為傳熱體系中的絕熱層，影響爐缸壽命。對(duì呢章)爐缸壓力灌漿時(shí)材料的選擇也要充分考慮這(zhè)點。高物建議在爐缸炭磚與冷卻壁之間使用煤焦油結合碳素搗打料，因其固化溫度高，在一代爐視用齡中都(dōu)不會(huì)固化，可以保持較市新好(hǎo)的柔軟性。而樹脂結合碳素搗打料适用于爐底，在低溫下可以固化，不易線東變形。

4 結語

導緻爐缸側壁溫度異常的因素有很多，如何正确判斷異常的原因對(duì)于北城爐缸維護和治理措施十分重要。當爐襯與冷卻壁之間存在氣隙時(shí)，原劇物有的傳熱體系被(bèi)破壞，局部炭磚熱量無喝遠法及時(shí)導出，緻使炭磚熱面(miàn)溫度升高，炭通風磚無法給對(duì)應部位的陶瓷杯提供保護，局部陶瓷杯很制被(bèi)侵蝕掉。因此，建立起(qǐ)可靠的遠不爐缸傳熱體系，防止氣隙是爐缸長(cháng)壽樂很的關鍵。生産維護中對(duì)灌漿料、灌漿孔的選擇及灌漿過(請就guò)程控制要恰當，避免出現新的熱阻。在生産操作上要堅持精料入爐，物來控制有害元素，優化操作制度，采取活躍爐缸死料堆花爸的措施，保持适當的爐底中心溫度盡可能(néng)愛師的減緩鐵水環流的影響。同時(s還廠hí)采取高钛礦護爐，定期檢修灌漿，保證炮泥質量，加強鐵口維護，電動完善檢測手段，強化爐缸冷卻等措施，信兆科技專注高爐安全檢測十六年，确保高爐長(cháng)壽、穩定也生、順行。

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