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中鋼9#高爐爐缸侵蝕分析及灌漿護爐實踐

發(fā)布時(shí)間：

2020-03-16 16:58

來源：

摘要：中天鋼鐵9#高爐（1580m3）于2012年4月投産，已服役4年多時(s愛書hí)間，高爐利用系數在3.0噸/天.M3左右，由照上于冶煉強度運行在較高水平，爐缸内校要襯溫度呈不斷升高趨勢，本文通過(guò)采用爐缸一維侵蝕測算方法系在不統，計算爐缸内襯殘餘厚度，并根據爐缸側壁熱電偶溫度上升情況，對(duì)爐罐看員四層冷卻以下部位進(jìn)行維護灌漿，達到(dào)控制爐缸溫術路度持續上升的目的。

1 前言

中天鋼鐵9#爐設計爐容1580m3，2012年4月開(kāi)那金爐。爐底采用三成(chéng)半石墨碳磚+一層微孔碳+一層超微孔碳磚+兩(li我制ǎng)層剛玉陶瓷墊組合，爐缸環砌超微孔碳磚，内壁砌築南門剛玉陶瓷杯。爐缸爐底總共安裝107支腦鐘熱電偶，其中标高10.000m以下共安裝金亮95支熱電偶。自2005年1月以來，爐缸三層東鐵口下方▽919歌章8mm溫度(三層冷卻壁下方)上升速跳身度逐步加快，由原來月溫度540℃上升至812℃，平均科雜每月上升20℃。通過(guò)做熱成(chéng)像，爐皮溫度由原來為習30℃多，上升至現在的55℃左右。爐缸内層溫度不斷上升，給高月和爐安全生産帶來極大隐患。現根據現有（水溫差、熱電偶）等監控那拍手段，對(duì)爐缸的侵蝕狀态進(j拿動ìn)行評價。

2 爐缸侵蝕狀态的評價

2.1 爐缸冷卻水火匠冷卻強度的問題

高爐本體冷卻系統與炭磚相互依存，如果炭磚被(bèi)大幅度的侵蝕，則冷闆會腦答(huì)與高溫煤氣甚至鐵水直接接觸，則任何冷卻材朋銀質、冷卻形式、冷卻水量都(dōu)不會(huì)有作用。若循環光光水量偏小，則炭磚熱量難以傳出爐外，熱量積聚在炭磚内部，易造成(chéng)的業環裂、滲碳等，爐缸亦不會(hu低理ì)長(cháng)壽。

信兆科技在煉鐵高爐水溫差及熱流分析、爐缸侵蝕預警、煤槍測排堵、爐皮測溫預警、風費弟口攝像監控、高爐熱成(chéng)像等高爐安全監測工麗系統取得了驕人的業績，另外在熱風爐智能(néng)燒爐、連鑄中包殼體測溫、線纜離子故障預警、開(kāi)關櫃無線溫度預化但警方面(miàn)也獲得用戶好(hǎo)評，到(dào)2019年初累計已為國(guó)内外340餘座高爐提供産品和服務，連續九年名雨藍列行業前茅，在鋼鐵大省河北省的市場占有率達70%以上，遙遙領先于我黃業内同行。

中鋼9#高爐采用軟水密閉循環冷卻系統，可承受熱流強度的大幅波動，無結垢，秒人無腐蝕，耗水量少，但是對(duì)局部冷卻制度進(jìn)行強化難以實現，加之多可冷卻裝備缺乏單支水冷管流量及單層冷闆水溫差監測手段，我們未知能能(néng)準确計算每一塊冷闆的冷卻強度（或熱流強度）。

中鋼9#高爐軟水密閉循環冷卻系統，循環水量為3580m3/h。計算流速為2.3煙小48m/s，其雷諾指數通過(guò)計算為110000，其指标可以滿足為票炭磚完整時(shí)期和非鐵口側的冷卻要求，但那數對(duì)于鐵口側，其下方鐵水環流加劇，受到(體人dào)鐵水的沖刷作用，侵蝕嚴重。為防止炭磚不被(bèi)侵蝕，可以照短加大冷卻設備的冷卻強度在鐵口下方形成(chéng)渣皮，防止炭磚前端通區渣皮不被(bèi)熔化。

2.2 冷卻壁比表面(mi兵討àn)積

中鋼采用軟水密閉循環冷卻系統，市爸冷卻水質基本達到(dào)合格要求。爐缸爐底共四層冷卻壁188塊冷闆，材質為鑄鋼冷卻壁，水管規格規格￠65mm*6mm，冷什坐卻水量3580m3/h,水管采用4進(jìn)4出或6進(jìn)6出（鐵口純技河銅冷卻壁），冷卻水管縱向(xiàng)布置，冷卻比表面(miàn風關)積為1.12，完全符合冷卻要求。

2.3 爐缸工作的穩定性

由于爐缸工作的不均勻性，會(huì)加劇爐缸的侵蝕。風書高爐爐芯溫度會(huì)爐缸溫度有路能重要的影響，爐芯溫度低，則死鐵層厚，環流加劇，爐缸溫度有就升高；爐芯溫度高，死鐵層薄，環流減弱，則爐缸溫度降低。

9#高爐中心溫度波動比較大，爐缸死料柱活性時(shí)好(hǎo)時(shí)兒體壞，環流時(shí)強時(shí)弱，最終會(huì)使爐缸機服侵蝕愈來愈重。

2.4 爐缸侵蝕狀況的推斷

中鋼9#高爐由于熱電偶布置較少，我們根據傳農外統一維傳導理論，推斷計算爐缸爐底的溫度場、1150℃線以及8看銀60℃碳磚脆化線，并對(duì)熱流強度、剩餘人科碳磚厚度、最高溫度等計算結果進(jìn)行預警，有效監測高爐爐章文缸爐底的安全狀态。

根據全國(guó)中小型高爐護爐實踐，我們把熱流強度低于16.7MJ/M2*H時(shí)視為正常狀态，當熱流筆報強度大于29.2MJ/M2*H時(shí)，視為報警值，當大于50MJ店好/M2*H時(shí)視為事(shì)故值，根據這(zhè)個路文理論，我們將(jiāng)爐缸的熱流強度計算後道喝(hòu)得到(dào)雷達圖。

根據熱流強度計算，推斷出9198正東方向(xiàng)熱流強度已經(jīng)到(dào)達警戒值，其城呢炭磚内部積聚了大量的熱量，易造成(ché喝很ng)環裂。對(duì)此，利用一維傳熱理論，謝學對(duì)炭磚、陶瓷杯剩餘厚度、875℃炭磚脆化線進(jìn)行吧習計算，結果如圖6所示。從圖七可以店錢看出，陶瓷杯剩餘厚度為69mm左右，炭磚熱面(miàn)溫街村度已經(jīng)達到(dào)856℃，距離炭磚脆化線875℃已經(jīn高街g)很接近，在渣皮不斷脫落、形成(chéng)的過(guò)程中兵時，炭磚熱面(miàn)溫度進(jìn)一步升高，陶瓷杯最終被(bèi)侵時看蝕，1150℃等溫線慢慢向(xiàng)錯喝炭磚推移，侵蝕將(jiāng)進(jìn)一步加劇。

3 檢修灌漿維護

通過(guò)9#高爐幾次溫度異常進(jìn)行比較，可以斷定冷卻壁與炭磚河老之間、冷卻壁與爐殼之間氣隙過(g水煙uò)大，是高爐爐缸侵蝕的一個重要因素個費。為填充高爐爐缸内部氣隙，減小爐缸的門熱量傳遞熱阻。例：5月10日依《9#高爐灌漿方案》，對(d計兒uì)爐缸三層、四層進(jìn)行灌漿，爐缸灌漿共消耗碳質灌漿料1.務兒7噸，管道(dào)及設備剩餘0.6噸，撒落0.1噸，實際灌錯機入1.0噸。本次高爐爐缸壓力嚴格控制在2.5筆用MPa以下，達到(dào)規定壓力立即停止壓入身友，進(jìn)行保壓，壓力下降後(h外區òu)再次壓入，如此進(jìn)行三次後(hòu)則換孔壓漿。

通過(guò)本次檢修灌漿，在灌漿料進(jìn)入空愛比較多的東南方向(xiàng)，東北方向火北(xiàng)溫度有小幅度下降，下降幅度在10℃左右。在爐缸正東方向(xiàng)溫度波動很大，一方歌看面(miàn)有高爐操作有關，另一方面(miàn)與灌入漿料較少有關，溫到店度仍處于較高水平。

4 結語

（1）9#高爐軟水密閉循環冷卻水流速2.348m/銀民s，雷諾指數為110000，雖可北黃保證陶瓷杯完好(hǎo)時(shí)或非鐵口區域術關的冷卻要求，對(duì)于鐵口側，随著(zhe)陶瓷化場杯的脫落，仍須加強冷卻強度。

（2）9#高爐中心溫度波動比較大，爐缸死料柱活性時(sh商文í)好(hǎo)時(shí)壞，環流時(shí)強時錯來(shí)弱，最終會(huì)使爐缸侵蝕愈來愈重。

（3）根據熱流強度計算，推斷出9198正東方向(xiàng)熱流強度已經(jīng)到(d務飛ào)達警戒值，其炭磚内部積聚了大量的熱量，飛商易造成(chéng)環裂。

（4）目前中鋼9#高爐爐缸側壁侵蝕嚴重，位置在鐵口下方區域，典型的“象腳型信好”侵蝕特點，其陶瓷杯厚度僅剩餘69m錯服m,炭磚熱面(miàn)溫度已經(jīng)達到(大開dào)856℃，距離炭磚脆化線875℃已經(jīng)很十分接近。

（5）通過(guò)灌漿，在冷卻壁與炭磚冷面(miàn)之間注入碳和麗質料，保證炭磚熱面(miàn)熱量通過(guò)明空冷卻壁帶出，這(zhè)一做法去雪在中鋼9#高爐已取得初步成(chéng)效。（本文來源中天鋼鐵如需删除請聯系我們）

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