高爐爐缸安全的幾個(gè)問(wèn)題探討

1、高爐爐缸安全的幾個(gè)問(wèn)題探討前言近年來(lái)，為數(shù)不少的高爐在投產(chǎn)不久即出現(xiàn)爐缸耐材溫度異常升高，有的高爐甚至短時(shí)間被燒穿。導(dǎo)致高爐爐缸快速侵蝕的原因見仁見智。爐缸安全涉及到設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備及耐材、操作維護(hù)等方面，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都能對(duì)爐缸安全產(chǎn)生重大影響。本文針對(duì)涉及爐缸安全的陶瓷杯結(jié)構(gòu)、爐墻氣隙、炭素?fù)v打料、冷卻強(qiáng)度、堿金屬、烘爐，以及操作維護(hù)等熱點(diǎn)問(wèn)題予以了初步探討，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議。1.陶瓷杯對(duì)爐缸安全的影響盡管高爐爐缸有全炭磚和炭磚加陶瓷杯兩種不同的結(jié)構(gòu)形式，但獲得爐缸長(zhǎng)壽的根本機(jī)理是相同的，都是為了保護(hù)炭磚免遭鐵水的侵蝕，而采取不同的措施避免鐵水與炭磚的直接接觸。全炭磚爐墻通過(guò)炭磚的高導(dǎo)

2、熱性能使熱面溫度降到1150以下，依靠炭磚熱面溫度較低的、流動(dòng)性較小的“粘滯保護(hù)層”來(lái)隔離鐵水，陶瓷杯結(jié)構(gòu)則是人為采用陶瓷質(zhì)磚襯來(lái)隔離鐵水，避免炭磚與鐵水的直接接觸。有觀點(diǎn)將爐缸磚襯溫度異常甚至燒穿的主要原因歸咎于炭磚熱面的陶瓷杯，認(rèn)為陶瓷杯阻礙了爐渣在炭磚表面形成保護(hù)層、鐵水會(huì)滲透到炭磚熱面，對(duì)炭磚產(chǎn)生所謂的“熔洞”侵蝕。長(zhǎng)期的高爐實(shí)踐中，全炭磚爐缸、炭磚加陶瓷杯爐缸這兩種結(jié)構(gòu)均有長(zhǎng)壽實(shí)例，也均有爐缸磚襯溫度異常甚至燒穿的事故發(fā)生。這些客觀實(shí)例證明這兩種形式的爐缸結(jié)構(gòu)都是可行的，但要實(shí)現(xiàn)有效隔離鐵水進(jìn)而獲得高爐長(zhǎng)壽，都是需要條件的。陶瓷杯存在時(shí)，其對(duì)炭磚的保護(hù)作用是毋容置疑的；陶瓷杯侵蝕后，

3、即轉(zhuǎn)變?yōu)槿看u爐缸結(jié)構(gòu)。只要炭磚質(zhì)量好，爐墻傳熱體系有效，爐缸仍是安全的。采用炭磚加陶瓷杯結(jié)構(gòu)的爐缸，其關(guān)鍵點(diǎn)是陶瓷杯必須具有穩(wěn)定性和密封性的合理結(jié)構(gòu)1，盡可能提高陶瓷杯的壽命。陶瓷杯材質(zhì)、結(jié)構(gòu)不合理，以及陶瓷杯熱應(yīng)力過(guò)大都會(huì)導(dǎo)致陶瓷杯破損甚至垮塌。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，小塊陶瓷杯設(shè)計(jì)、制造與施工均比較簡(jiǎn)便，磚縫能夠吸收一定的膨脹以釋放熱應(yīng)力，但需防止磚縫鉆鐵，并提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。大塊陶瓷杯的互鎖結(jié)構(gòu)，以及較少的磚縫等使其具有較好的穩(wěn)定性、密封性，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)要求很高。在炭磚和陶瓷杯之間設(shè)置隔熱層，既可以保證陶瓷杯的自由膨脹，還可以通過(guò)提高陶瓷杯冷面的溫度，降低炭磚熱面溫度，減小了陶瓷杯和

4、炭磚冷熱面溫差，降低了爐墻的熱應(yīng)力，有利于陶瓷杯結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和炭磚的安全。陶瓷杯侵蝕后，還是要靠炭磚來(lái)維持生產(chǎn)。因此，無(wú)論是采用全炭磚結(jié)構(gòu)，還是炭磚加陶瓷杯結(jié)構(gòu)，炭磚需要具備高的導(dǎo)熱性能。炭磚還須具有良好的抗沖刷能力（強(qiáng)度高）、抗?jié)B透性（微孔、超微孔）和抗堿性等。同時(shí)爐缸要有良好的傳熱體系，高爐操作要穩(wěn)定，爐缸要活躍，盡可能減緩爐缸渣鐵環(huán)流，否則炭磚熱面也是難以形成穩(wěn)定的“粘滯保護(hù)層”。2.爐墻氣隙對(duì)爐缸安全的影響爐墻氣隙對(duì)爐缸傳熱特性的破壞日益引起重視，一些高爐的生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：高爐休風(fēng)過(guò)程中，冷卻壁水溫差不是按照常理下降，而是增加，耐材溫度下降；高爐復(fù)風(fēng)生產(chǎn)過(guò)程中，水溫差下降，耐材溫度升高。這

5、些“異?！爆F(xiàn)象充分說(shuō)明了，高爐在送風(fēng)期間，由于爐殼受壓膨脹，膨脹量大于耐材，爐殼帶動(dòng)冷卻壁脫離了耐材，冷卻壁和耐材之間出現(xiàn)了縫隙，傳熱體系受到破壞，耐材的熱量傳不出來(lái)，導(dǎo)致耐材溫度異常升高，水溫差下降。休風(fēng)期間，爐內(nèi)泄壓，爐殼回縮，冷卻壁與耐材緊貼，耐材的熱量通過(guò)冷卻壁傳出，水溫差增加，耐材溫度下降。圖1為艾莫伊登7號(hào)高爐爐缸部位爐殼膨脹和高爐風(fēng)壓記錄的關(guān)系。在內(nèi)壓約0.4MPa，對(duì)應(yīng)的爐殼膨脹量達(dá)到40mm2。圖1爐殼膨脹量隨風(fēng)壓的變化高爐爐缸是一個(gè)復(fù)雜的體系，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)計(jì)算是非常困難的，施工中也難保證炭磚和冷卻壁之間寬縫的搗打料密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。要解決這個(gè)問(wèn)題，還需要從冷卻壁的安裝結(jié)構(gòu)入手

6、。按照常規(guī)設(shè)計(jì)，冷卻壁是固定在爐殼上的，爐殼膨脹和冷卻壁完全同步。中冶京誠(chéng)采用“無(wú)間隙冷卻結(jié)構(gòu)”專利技術(shù)，如圖2，將冷卻壁掛在爐殼上，爐殼和冷卻壁之間設(shè)置排斥設(shè)施（如彈簧）。安裝時(shí)，將冷卻壁固定在爐殼上，待炭磚砌筑，寬縫搗料后，適當(dāng)松開螺母，再焊接煤氣密封罩。通過(guò)排斥設(shè)施的反力，將冷卻壁推向耐材，保證冷卻壁在任何時(shí)候都緊貼耐材，充分發(fā)揮冷卻作用。圖2無(wú)間隙冷卻結(jié)構(gòu)示意圖3.冷卻壁和炭磚之間炭素?fù)v打料對(duì)爐缸安全的影響爐缸冷卻壁與炭磚之間的炭素?fù)v打料是爐缸傳熱系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。從傳熱角度出發(fā)，需要從導(dǎo)熱和體積穩(wěn)定性兩個(gè)方面關(guān)注此處的炭素?fù)v打料。提高冷卻壁和炭磚之間搗打料的導(dǎo)熱性能，無(wú)疑可以降低整個(gè)爐

7、墻的熱阻，對(duì)保護(hù)炭磚是有益的，但不能過(guò)分夸大搗打料導(dǎo)熱性能的作用。圖3炭素?fù)v打料導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)爐墻熱阻的影響。圖3為炭素?fù)v打料導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)于爐缸磚襯總熱阻的影響。計(jì)算考慮爐缸炭素?fù)v打料、炭磚、陶瓷杯的厚度分別為0.1m、1.1 m和0.345 m，炭素?fù)v打料導(dǎo)熱系數(shù)618 W/(m)，有陶瓷杯時(shí)，搗料層熱阻占爐缸磚襯總熱阻的比例為2%7%；無(wú)陶瓷杯時(shí)，比例為4%13%。即便是爐役后期，傳熱的限制性環(huán)節(jié)仍然在炭磚，僅較厚、導(dǎo)熱性能較差的炭素?fù)v打料層在炭磚較薄時(shí)才會(huì)嚴(yán)重惡化爐缸傳熱。炭素?fù)v打料即便是導(dǎo)熱系數(shù)很高，在施工時(shí)未必能像實(shí)驗(yàn)室作試樣那么密實(shí)，實(shí)際導(dǎo)熱性能會(huì)大打折扣，而且容易產(chǎn)生氣隙。此外在高爐投

8、產(chǎn)后，由于爐內(nèi)高溫高壓下爐殼與耐材膨脹量的不同，也容易導(dǎo)致氣隙的產(chǎn)生。近年來(lái)高爐大量使用“有毒”的爐料，堿金屬、鋅負(fù)荷很重，有害元素容易在風(fēng)口套附近富集并沿著冷卻壁進(jìn)入炭素?fù)v打料內(nèi)部，導(dǎo)致炭搗料失效，甚至變成疏松狀，形成極大的熱阻，這些問(wèn)題需要引起足夠的重視。針對(duì)上述問(wèn)題，中冶京誠(chéng)公司在設(shè)計(jì)上可采取了如下措施：（1）對(duì)于炭素?fù)v打料，其性能方面要關(guān)注其烘干而非焙燒后的導(dǎo)熱系數(shù)，同時(shí)要考核其體積穩(wěn)定性，避免受熱收縮；施工方面嚴(yán)格要求，確保搗實(shí)不留氣隙。（2）爐缸最好采用斜爐殼結(jié)構(gòu)，既可以保證象腳侵蝕區(qū)域安全的炭磚厚度，還可以借炭磚熱膨脹向外向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步壓實(shí)搗打料.（3）采取“無(wú)間隙冷卻結(jié)構(gòu)”專利

9、技術(shù)，解決爐殼與耐材膨脹不同步的問(wèn)題，減少搗打料區(qū)域出現(xiàn)氣隙的可能性.（4）通過(guò)相關(guān)措施做好風(fēng)口、鐵口帶密封，阻斷有害元素往爐缸滲透的通道。（5）在爐缸冷卻壁上設(shè)置熱面壓漿孔，便于爐缸出現(xiàn)氣隙時(shí)對(duì)冷卻壁熱面和搗打料之間進(jìn)行壓漿，消除間隙，維持完整的傳熱體系。4.冷卻強(qiáng)度對(duì)爐缸安全的影響良好的爐缸傳熱體系以及合適的冷卻強(qiáng)度是保障爐缸長(zhǎng)壽的關(guān)鍵。但高爐一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情或者燒穿，往往把主要原因歸結(jié)于冷卻水速過(guò)低、水量少、冷卻強(qiáng)度不夠。提高水量就成了處理爐缸耐材溫度過(guò)高的首選措施。在實(shí)際生產(chǎn)中，加強(qiáng)爐缸冷卻的同時(shí)，往往還采取降低冶煉強(qiáng)度、加鈦礦護(hù)爐以及爐缸壓漿等措施，經(jīng)過(guò)處理后耐材溫度得到控制。于是容易讓

10、人混淆甚至過(guò)分夸大水量增加產(chǎn)生的效果。爐缸冷卻壁、風(fēng)口套、爐身冷卻壁工作環(huán)境是不同的。爐缸有較厚的爐墻，依靠冷卻壁冷卻耐材，傳熱的限制性環(huán)節(jié)在爐襯；風(fēng)口套則直面高溫氣流和渣鐵流，依靠銅的高導(dǎo)熱性能和高速水流帶走熱量，同時(shí)避免局部沸騰導(dǎo)致設(shè)備燒毀；爐腹到爐身下部冷卻壁磚襯較薄，容易脫落，傳熱的限制性環(huán)節(jié)在冷卻壁自身，主要完全依賴于高冷卻強(qiáng)度快速形成渣皮實(shí)現(xiàn)自身保護(hù)。一些觀點(diǎn)認(rèn)為爐缸冷卻壁可以像風(fēng)口套一樣，水速還有大幅度增加的空間和必要，甚至需要采用銅冷卻壁加強(qiáng)鐵口附近和象腳部位的冷卻強(qiáng)度，主要是沒有考慮冷卻設(shè)備的工作環(huán)境差異、傳熱的限制性環(huán)節(jié)，以及自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（1）水速、水量對(duì)冷卻壁換熱能力的

11、影響3表1水速對(duì)冷卻壁換熱能力的影響根據(jù)某廠冷卻壁傳熱試驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表1）可以看出，在爐內(nèi)溫度基本不變的情況下，水速由0.74m/s增加至2.4m/s，提高近3倍，只是顯著的改變進(jìn)出口冷卻水的水量和溫差，但冷卻水帶走的總熱量增加很少。因此想通過(guò)提高水速，增加換熱系數(shù)，降低換熱熱阻來(lái)降低整個(gè)體系熱阻，提高冷卻效果的作用是微乎其微的。只要超過(guò)紊流狀態(tài)的水流速，再增加水量，意義就不大了。對(duì)于爐缸冷卻壁而言，其前端有較厚的耐材，冷卻壁傳熱熱阻并非限制性環(huán)節(jié)，冷卻水速對(duì)其傳熱能力的影響將比熱態(tài)試驗(yàn)的冷卻壁小得多。以下為京唐2#高爐處理爐缸溫度異常時(shí)的爐襯溫度與冷卻水量的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖44。圖4 京唐2#高爐爐

12、缸爐襯溫度趨勢(shì)與護(hù)爐措施對(duì)照?qǐng)D圖中A點(diǎn)，檢修送風(fēng)后溫度開始小幅爬升；B點(diǎn)，增加水量100m3/h；C點(diǎn)，增加水量450m3/h；D點(diǎn)，富氧率由3.6%降至2.5%，4天后逐步恢復(fù)至3.6%；E點(diǎn)，增加水量250m3/h，同時(shí)降低冷卻水入水溫度5到411；F點(diǎn)增加水量200 m3/h，退焦炭負(fù)荷0.2到5.22；G點(diǎn)，逐步回負(fù)荷至5.40水平；H點(diǎn)，檢修16小時(shí)，替換斜8風(fēng)口為斜5共14個(gè)，改造高溫區(qū)部分冷卻壁為高壓工業(yè)水強(qiáng)制冷卻，負(fù)荷退回至5.25水平；I點(diǎn)，開始實(shí)施加鈦礦護(hù)爐1.5噸/批；J點(diǎn)，鈦礦逐步加至4.5噸/批；K點(diǎn)，負(fù)荷逐步回到5.47水平；L點(diǎn)，溫度回到正常水平，走勢(shì)趨穩(wěn)。京唐2

13、#高爐的實(shí)踐也證明單純提冷卻水量和降冷卻水溫度對(duì)控制爐缸耐材溫度的快速上升并無(wú)明顯效果4。冷卻水量也不是越小越好，水量過(guò)低，水溫升過(guò)大，出水溫度會(huì)偏高。從圖55可以看出，冷卻壁出水溫度不宜超過(guò)50，這樣既可以保證足夠的欠熱度，也能延緩冷卻水管內(nèi)壁的結(jié)垢和腐蝕。（2）冷卻壁自身特性與換熱能力冷卻壁的冷卻能力不僅取決于冷卻水速、水溫、水壓，還取決于冷卻壁本體自身特性等。表2比表面積對(duì)冷卻壁換熱能力的影響冷卻壁從型式1到型式3，在水速相同時(shí)，用水量逐漸減小，而比表面積逐漸增加；同時(shí)由于冷卻壁水管管徑減小后，水管間距縮小有利于降低冷卻壁熱面溫度的不均勻性，和爐墻冷卻的不均勻性。圖6冷卻水管對(duì)于對(duì)流換熱

14、系數(shù)和冷卻壁熱面溫度的影響如圖6所示為表2中3種冷卻壁計(jì)算得到的水管對(duì)流換熱系數(shù)和冷卻壁熱面最高溫度。隨著管徑變細(xì)、水管個(gè)數(shù)增加、間距變小，最終反映在水管比表面積增大，在同樣冷卻水速的條件下，對(duì)流換熱系數(shù)增加，計(jì)算得到的冷卻壁熱面最高溫度也在逐漸減小，由63降低至60，因此可以看出采用小管徑密排設(shè)計(jì)的冷卻壁換熱能力比大管徑的要好。而不是水管越大、水量越大，冷卻能力越強(qiáng)。冷卻壁水速只要超過(guò)紊流狀態(tài)時(shí)，其冷卻能力僅僅取決于冷卻壁自身特性：如單位冷卻壁熱面面積的水管換熱面積，即比表面積，與水速、水量關(guān)系不大。寶鋼3號(hào)高爐，設(shè)計(jì)爐容4350 m3，后期耐材侵蝕成為薄壁后，爐容可能達(dá)到4800m3，但爐

15、缸的供水量即使在爐役后期也才1380m3/h，高爐卻安全運(yùn)行了19年。而一些1000m3級(jí)高爐，爐缸供水量甚至達(dá)到30004000 m3/h，盡管耐材配置水平也不低，但爐缸壽命卻并不如人意。從生產(chǎn)實(shí)踐也充分說(shuō)明了冷卻壁的冷卻能力并不在于冷卻水量。因此，要提高冷卻壁的冷卻能力，冷卻水管布置應(yīng)該是小而密，其優(yōu)點(diǎn)在于：可以提高冷卻能力；降低冷卻壁熱面溫度的不均勻性，降低自身熱應(yīng)力，提高使用壽命；減少供水量，降低運(yùn)行成本；減薄冷卻壁，降低投資。（3）對(duì)爐缸冷卻壁材質(zhì)的認(rèn)識(shí)一些高爐在爐缸采用銅冷卻壁，以期延長(zhǎng)高爐的壽命，但是目前部分高爐已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)事與愿違的情況。銅冷卻壁熱阻小，冷卻效果好，毋庸置疑。但

16、對(duì)于爐缸而言，銅冷卻壁熱阻占爐墻熱阻的比例很小。從圖7（某廠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）可以看出，兩種冷卻壁對(duì)炭磚的冷卻效果非常接近。即使在磚襯較薄的爐役后期，其對(duì)爐墻的冷卻能力相對(duì)于鑄鐵冷卻壁也沒有明顯的改善。而且，銅冷卻壁材質(zhì)較軟，在爐墻的擠壓以及爐前設(shè)備的沖擊下容易變形，導(dǎo)致冷卻壁和耐材之間出現(xiàn)氣隙。銅冷卻壁冷卻能力很強(qiáng)，熱面溫度低，不利于搗打料的烘干和泥漿的固化，為生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)氣隙留下隱患。從傳熱計(jì)算和生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，只要爐缸爐墻結(jié)構(gòu)合理，砌筑合格，使用鑄鐵冷卻壁也是能夠?qū)崿F(xiàn)高爐長(zhǎng)壽的，沒有采用昂貴的銅冷卻壁的必要。圖7爐缸銅冷卻壁與鑄鐵冷卻壁的使用效果對(duì)比5.堿金屬侵蝕及防護(hù)對(duì)爐缸安全的影響高爐煉鐵設(shè)

17、計(jì)規(guī)范要求，K2O+Na2O3.0 kg/t，Zn0.15 kg/t，但目前有些高爐入爐堿金屬和Zn的含量卻高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，這也是高爐異常侵蝕的重要原因，日益引起一些煉鐵工作者的高度重視。爐料帶進(jìn)的堿金屬、鋅等有害元素在高爐內(nèi)還原后，生成蒸汽，隨著煤氣竄入砌體的磚縫或者裂紋，在砌體中液化富集。堿金屬與鋅會(huì)與炭磚、炭搗料灰分反應(yīng)，引起耐材膨脹；與CO反應(yīng)，生成石墨，富集在磚縫和裂紋中，導(dǎo)致砌體的剝離。在降低入爐堿金屬、鋅、鉛等有害元素含量的同時(shí)，還要盡可能阻擋煤氣攜帶堿金屬竄入爐墻。中冶京誠(chéng)公司在設(shè)計(jì)上可采取了如下措施：（1）提高炭磚導(dǎo)熱性能，降低炭磚熱應(yīng)力；采用“無(wú)間隙冷卻結(jié)構(gòu)”專利技術(shù)，保證

18、冷卻壁緊貼耐材，加強(qiáng)炭磚的冷卻；在炭磚和陶瓷杯之間設(shè)置隔熱層，降低炭磚和陶瓷杯溫差，降低爐墻熱應(yīng)力；通過(guò)穿壁灌漿孔對(duì)冷卻壁熱面壓漿消除氣隙。以上措施可以減少炭磚由于熱應(yīng)力過(guò)大出現(xiàn)的裂紋。（2）盡可能減少砌體縫隙，減少煤氣竄入砌體的幾率。（3）鐵口通道是高爐煤氣攜帶堿金屬頻繁光顧的區(qū)域，可以在鐵口通道內(nèi)側(cè)采取密封措施，避免煤氣攜帶堿金屬竄入鐵口附近磚襯。（4）風(fēng)口與砌體之間的膨脹寬縫，也是堿金屬、鋅容易滲入砌體的通道，可以在風(fēng)口下面采取密封措施，隔斷有害元素及煤氣進(jìn)入爐缸的通道，同時(shí)還可以防止風(fēng)口漏水對(duì)炭質(zhì)爐墻的破壞。（5）縮短風(fēng)口大套，在風(fēng)口中套下設(shè)置小塊磚（中套如有上翹變形可取消）等措施，釋

19、放爐墻遭受堿金屬侵蝕后的異常膨脹擠壓力。避免爐缸爐殼變形或者底板上翹，導(dǎo)致爐墻磚襯錯(cuò)位對(duì)傳熱體系的破壞，以及堿金屬的侵入。（6）對(duì)于堿金屬及有害元素負(fù)荷較重的高爐，應(yīng)該經(jīng)常采取措施排堿、鋅，降低有害元素在爐內(nèi)的富集量。6.高爐烘爐對(duì)爐缸安全的影響合理的烘爐制度對(duì)高爐長(zhǎng)壽也很重要。冷卻壁和耐材之間的搗打料、砌磚耐材的膠泥都必須及時(shí)烘干或者固化。生產(chǎn)過(guò)程中，水蒸氣受熱膨脹，在爐墻中竄動(dòng)，產(chǎn)生氣隙，破壞爐墻傳熱體系。高溫水蒸氣還會(huì)和炭素材料發(fā)生水煤氣反應(yīng)，破壞爐墻結(jié)構(gòu)。因此高爐烘爐過(guò)程中，可以采取冷卻壁不通水，或者通熱水等措施，保證搗打料處于烘干，泥漿處于固化溫度以上6。爐底也需要設(shè)置排水管。烘爐時(shí)

20、打開爐殼所有如灌漿孔、熱電偶孔、排水孔等孔洞，便于排出水汽。7.爐缸操作維護(hù)對(duì)爐缸安全的影響爐缸完善的監(jiān)控有利于提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)采取相應(yīng)的維護(hù)措施，從而間接的提高高爐壽命。但由于對(duì)爐缸設(shè)計(jì)參數(shù)不了解，傳熱知識(shí)掌握不全面，缺乏經(jīng)驗(yàn)，很多高爐操作者對(duì)于爐缸監(jiān)測(cè)指標(biāo)往往存在一定的誤區(qū)。（1）水溫差管理一些高爐操作者僅僅關(guān)注爐缸水溫差，而不考慮冷卻設(shè)備參數(shù)、配管及水量。爐缸水溫差與水量密切相關(guān)，僅僅是構(gòu)成熱負(fù)荷的一個(gè)參數(shù)，水溫差的管理應(yīng)該落實(shí)到爐缸熱負(fù)荷的管理上來(lái)，才能間接反映爐缸的工作狀況。（2）熱負(fù)荷管理熱負(fù)荷是平均值，在爐缸傳熱體系良好的情況下，才能間接反應(yīng)爐缸的侵蝕狀況。如果爐墻存在氣隙，

21、熱量不能通過(guò)冷卻水導(dǎo)出，即便是熱負(fù)荷很小，但耐材溫度卻可能很高，甚至有燒穿的可能；如果冷卻壁周圍竄煤氣，冷卻水導(dǎo)出的不是耐材而是煤氣的熱量，熱負(fù)荷更不能反映耐材狀況；在爐缸出現(xiàn)局部侵蝕時(shí)，熱負(fù)荷即便不超標(biāo)，爐墻侵蝕也可能會(huì)很嚴(yán)重。因此，需要綜合考慮多種因素來(lái)進(jìn)行熱負(fù)荷管理。（3）爐缸溫度管理不了解爐缸結(jié)構(gòu)，對(duì)耐材特性，爐墻厚度不清楚，也不清楚電偶的埋設(shè)深度和位置，一味套用別的企業(yè)經(jīng)驗(yàn)。有些企業(yè)甚至都不太關(guān)注耐材溫度，以至于導(dǎo)致高爐燒穿事故發(fā)生。由于爐襯溫度與電偶的埋設(shè)位置、耐材特性有一定關(guān)系，爐襯溫度與爐墻厚度的對(duì)應(yīng)關(guān)系比較復(fù)雜，僅對(duì)爐襯溫度的管理是不夠的，因此往往將爐襯溫度的管理轉(zhuǎn)化為爐墻厚

22、度的管理。此外由于爐襯溫度容易隨著高爐冶煉的狀況的不同而變化，因此對(duì)爐襯溫度的監(jiān)控還必須進(jìn)行長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)管理，觀察溫度的走勢(shì)及規(guī)律，僅觀察瞬時(shí)溫度是不夠的。爐缸耐材溫度能夠直接反映該點(diǎn)前端耐材的侵蝕情況，但對(duì)離熱電偶較遠(yuǎn)區(qū)域的局部侵蝕卻不敏感；熱負(fù)荷能夠間接反映爐墻的厚度，但對(duì)于爐墻氣隙、竄煤氣以及局部侵蝕等情況會(huì)存在誤判；水溫差僅僅是構(gòu)成熱負(fù)荷的一個(gè)參數(shù)。因此爐缸應(yīng)該按照爐襯溫度熱負(fù)荷水溫差的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行管理。爐襯溫度、熱負(fù)荷、水溫差與爐墻侵蝕都有密切的關(guān)系，而且爐墻氣隙、竄煤氣、遠(yuǎn)離熱電偶的局部侵蝕，或者電偶溫度漂移都會(huì)對(duì)爐缸判斷帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，因此，僅靠單一方式進(jìn)行爐缸管理容易導(dǎo)致誤判，必須對(duì)爐襯

23、溫度、熱負(fù)荷、水溫差等進(jìn)行綜合分析。高爐爐缸關(guān)鍵區(qū)域應(yīng)該盡可能密集設(shè)置熱電偶，避免出現(xiàn)監(jiān)測(cè)盲區(qū)。盡可能采用自動(dòng)的水溫差及熱負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有條件的可以通過(guò)相關(guān)模型預(yù)測(cè)爐缸侵蝕狀況，通過(guò)預(yù)測(cè)爐墻厚度進(jìn)行直接管理。高爐操作者根據(jù)企業(yè)自身情況，建立爐墻厚度、爐襯溫度、熱負(fù)荷、水溫差等指標(biāo)的管理制度，設(shè)置這些參數(shù)的報(bào)警值，及時(shí)發(fā)現(xiàn)高爐異常，做好高爐維護(hù)。8.冶煉強(qiáng)度、出鐵次數(shù)對(duì)爐缸壽命的影響爐缸耐材溫度超標(biāo)后，普遍的做法是降低冶煉強(qiáng)度（同時(shí)降低出鐵次數(shù)）、鈦礦護(hù)爐，以及堵風(fēng)口等措施齊上陣。從多廠的實(shí)踐來(lái)看，降低冶煉強(qiáng)度對(duì)控制耐材溫度的上升起到了非常很重要作用，這充分說(shuō)明過(guò)高的冶煉強(qiáng)度與爐缸安全的確是一對(duì)

24、矛盾。因此，應(yīng)該提出一個(gè)安全冶煉強(qiáng)度的概念，即保證高爐長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行的最大冶煉強(qiáng)度。過(guò)高強(qiáng)度冶煉在鋼鐵暴利時(shí)代是有利可圖的，高產(chǎn)量帶來(lái)的盈利掩蓋了高爐短壽帶來(lái)的負(fù)面效果。但是，在目前的微利時(shí)代，短壽帶來(lái)的實(shí)際折舊成本就凸顯出來(lái)了，甚至成為了是否盈利的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。無(wú)限制追求高強(qiáng)度冶煉到底還有多少意義，確實(shí)值得鋼鐵企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)們的深思。結(jié)論1.爐缸采用全炭磚和炭磚加陶瓷杯兩種結(jié)構(gòu)都是可行的。陶瓷杯設(shè)計(jì)需要考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和密封性。無(wú)論那種結(jié)構(gòu)的爐缸都需要優(yōu)質(zhì)的炭磚、穩(wěn)定的操作，活躍的爐缸，盡可能減緩鐵水環(huán)流的影響。2.當(dāng)爐墻存在間隙時(shí)，耐材不能得到有效的冷卻，爐缸安全面臨嚴(yán)重威脅?！盁o(wú)間隙冷卻結(jié)構(gòu)”能有效消除爐墻