提高高炉炉缸冷却能力的有效措施
发布日期: 2018-04-24 10:21:06 阅读量(465) 作者:
近期有些采用微孔碳砖半石墨炭砖的高炉,还有采用热压小炭砖的高炉,炉缸寿命仍然很短,只有3~4年就被迫大修。而提高高炉炉缸冷却能力与之有很大的关系。专业学者建议提高高炉炉缸冷却能力可从以下三个方面改进。
1、选择合适的炭砖导热系数炭砖导热系数是评价炭砖质量的重要指标之一,也是提高炉缸冷却能力、减缓炉缸侵蚀的重要措施,因为在足够的冷却条件下,热量通过炭砖及时传出炉外,才能保持炭砖在较低温度下工作,保持炭砖内表凝结渣壁。
目前以电煅无烟煤为原料生产的微孔炭砖和半石墨炭砖600℃的导热系数只能达到12 W/(m·K)左右,以石墨化无烟煤生产的超微孔炭砖导热系数只能达到20~23 W/(m·K)。设计者和使用者不必提出过高的要求,否则炭砖生产者就得采用非常手段,在炭砖原料中加入大量的电极石墨,以满足这些用户对导热系数的要求,这样虽然提高了导热系数,却损害了炭砖其他使用性能,最终影响炭砖的使用效果,降低高炉寿命。为此,建议高炉设计者和使用厂家在订货中提出禁止加入石墨电极的要求。
2、提高冷却强度
近期有些采用微孔碳砖半石墨炭砖的高炉,还有采用热压小炭砖的高炉,炉缸寿命仍然很短,只有3~4年就被迫大修,冷却强度太小是重要原因之一。
如某厂1 000 m3高炉炉缸冷却壁水管直径为Φ30 mm,某3 200 m3高炉炉缸冷却壁水管直径为Φ50 mm,水量为1 200 m3/h。武钢3 200 m3高炉冷却壁水管Φ70~80 mm,水量4 500~5 500 m3/h,2 500 m3高炉水量3 500~4 500m3/h,冷却水量差距太大必然影响高炉的寿命。要实现高炉炉缸、炉底长寿,必须在采用优质炭砖、提高炭砖导热系数的同时提高冷却强度,采用软水密闭循环冷却技术,甚至也有必要在炉缸关键部位采用铸铜冷却壁。
3、提高炭素捣打料的导热系数
2005年以前国内新建的高炉对炭素捣打料的导热系数一般都不够重视,有的对炭捣料的导热系数不提要求,不检测;有的导热系数检测结果数值很低,只有3~5 W/(m·K)。微孔炭砖600℃导热系数提高到12 W/(m·K)。炭捣料导热系数仍为3~6 W/(m·K)。炭捣料已成为阻碍热量传递的绝热层。不少高炉投产后2~3年,炉缸、炉底炭砖温度超过警戒温度(>500℃),出现炭砖严重侵蚀的假象,为此有的采用钒钛护炉,有的以为炭砖或施工质量差侵蚀严重,采取了减产措施。
炭砖温度升高最大的隐患是炭砖炉衬内800~1 000℃的温度区间向冷却壁方向移近,即钾、钠、锌高富集带移向冷却壁,加速了炭砖的化学侵蚀。
某厂1座1 000 m3高炉由于炭砖和炭捣料导热系数很低(3~5 W/(m·K)),冷却壁冷却水量很小,炭砖温度升到700℃以上,炉缸严重开裂,仅生产3年多就被迫停炉大修,大修发现环形裂缝侵蚀带靠近了冷却壁,锌已大量渗透到冷却壁和炉底的炭砖和炭捣料内。锌大量生成氧化锌产生体积膨胀使炉壳严重开裂,炭砖成为粉末。虽然这是一个特殊例子,炭捣料的导热系数低不一定是出炉缸开裂事故的主要因素,但终究是缺陷之一。
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