高爐長壽技術(shù)

1、承德鋼廠5#2650M3高爐承德高爐圖紙承德高爐圖紙高爐各部位受損原因及分析1)堿金屬侵蝕堿金屬侵蝕 高爐中的堿金屬約70%(質(zhì)量)進入爐渣，30%(質(zhì)量)進入煤氣。進入煤氣的堿金屬中的一部分被爐料吸附后隨爐料下降，在高爐下部形成鉀霞石或白榴石和鈣黃長石等,由于體積膨脹導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松.2)熱應(yīng)力的破壞作用熱應(yīng)力的破壞作用 高爐內(nèi)襯是在單面受熱的條件下工作，熱面溫度最高可達1450 ，即使渣、鐵和石墨沉積形成凝結(jié)保護層后，溫度也在1150左右，冷面溫度為200-400 ，在這樣大的溫度梯度下，由溫差形成的應(yīng)力使磚體形成平行于熱面的裂紋。在冷、熱端溫度分別為100和800的條件下，由于溫差產(chǎn)生的應(yīng)力

2、可造成磚內(nèi)產(chǎn)生平行于熱面的裂紋。 w3)熱震的破壞作用眾所周知，高爐在生產(chǎn)過程中存在一定的爐況波動，爐溫處在變化過程中。在這種情況下，爐襯不停的受到熱脹冷縮作用，從而交替產(chǎn)生壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，使?fàn)t襯產(chǎn)生裂紋，最后造成了爐襯的剝落w 高爐的不同部位對爐襯的損毀機理不同，這就要求各部位所使用的耐火材料材質(zhì)也不同:高爐各部位損毀情況v爐喉部位除受上升爐料和煤氣作用外，還受到裝入爐料時溫度急劇變化的影響，因此在爐喉直接與爐料碰撞的部位，要求使用耐磨和抗熱震的爐喉鋼磚來進行保護.v爐身中、上部主要受固體爐料的機械磨損和夾帶爐塵的高速煤氣流沖刷作用，裝入爐料時溫度急劇變化，碳素沉積的影響也大，并存在堿金屬和

3、鋅的侵蝕與破壞，由于此部分的工作溫度較低(1000以下)，主要為物理侵蝕，因此一般采用粘土磚、高鋁磚，但要求耐火材料的機械強度好、氣孔率低、能防止外來物的侵入。 高爐爐襯用耐火材料的損毀機理v為了使高爐熱態(tài)噴補技術(shù)成功地應(yīng)用在高爐爐襯修補中，必須全面了解高爐各部分爐襯侵蝕的程度及機理?？茖W(xué)工作者研究認(rèn)為，高爐耐火材料內(nèi)襯被侵蝕的原因及其所占比例大體為:堿金屬侵蝕占40%; CO, H2O等的氧化作用占20%;耐磨損性占10%;導(dǎo)熱性差占10%;熱震損毀占15%;熔渣侵蝕占5%。由于高爐爐體各個部位工作條件和侵蝕機理的不同，v對內(nèi)襯的侵蝕程度也不同。實際上高爐耐火材料內(nèi)襯的損毀，是以下幾種侵蝕破

4、壞因素綜合作用的結(jié)果， 鋼鐵工業(yè)中高爐是主要的生產(chǎn)設(shè)備，提高高爐的壽命不僅可以介紹大量的大修費用，還能夠增加生鐵產(chǎn)量，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。目前高爐的大型化和長壽化已成為發(fā)展趨勢。 高爐維修技術(shù)對于保證生產(chǎn)順行和高爐長壽有重要作用，大型高爐在日常生產(chǎn)中所采取的維護技術(shù)有:高爐內(nèi)襯噴補(冷態(tài)噴補和熱態(tài)噴補;半干法噴補和濕法噴補)、硬質(zhì)料壓入法、壓力灌漿等主要措施。一、高爐噴補技術(shù)進步 從八十年代起，高爐噴補就在美國、日本、西歐等企業(yè)廣泛應(yīng)用。大連摩根、派力固、美國銘得、美固美特等企業(yè)在九十年代在國內(nèi)為多座大修高爐實施了噴補。 隨著耐材技術(shù)和自動化裝備技術(shù)的進步，現(xiàn)在可以應(yīng)用濕法噴涂材料及熱態(tài)

5、遙控自動噴補技術(shù)，不僅可以修補爐身內(nèi)襯，而且可以造襯，大大延長高爐使用壽命，二者的結(jié)合成為高爐噴補先進技術(shù)的發(fā)展趨勢。 洗爐中 噴涂中噴補前噴補前噴補后噴補后噴補耐火材料的性能要求v根據(jù)噴補的工藝特點, 噴補料必須具備下列性能:v(1)良好的粘結(jié)強度,使其能與受補面牢固地粘結(jié)為一體v(2) 重?zé)€變化率小;v(3) 回彈率低;v(4) 較高的耐火度和抗折強度;v(5) 氣孔率低;v(6) 耐磨性好;v(7) 抗CO侵蝕性好。噴補技術(shù)噴補技術(shù)l 半干法噴補:噴補料(骨料、粉料、結(jié)合劑、添加劑)通過高壓空氣送至槍口附近，同時水也輸送至該處，水與料經(jīng)過快速混合，噴射到需修補的高爐內(nèi)襯表面。我們目前也

6、采用該技術(shù)噴涂，特別人工噴涂時。l 濕法噴涂(噴注技術(shù)):噴補料與水事先在攪拌機內(nèi)混合好，成為可以泵送的自流料，再通過高壓泵、管道等運送至噴補槍頭。在槍頭出同時加入液態(tài)的促凝劑，與濕料迅速混合，噴至修補面。近 期 業(yè) 績1、高爐噴涂維修業(yè)績： 黑龍江建龍3#高爐、西林鋼鐵2#高爐、珠?；浽ＸS2# 、3#高爐兩次噴補。2、熱風(fēng)爐噴維修涂業(yè)績： 河北津西9#高爐熱風(fēng)爐。3、高爐維修壓漿 珠?；浽ＸS3座高爐、徐州圣戈班10#高爐、黑龍江建龍3座高爐、湖北新冶鋼2座高爐等 傳統(tǒng)的壓入維修:一般選用水泥結(jié)合的高鋁質(zhì)壓入料，泵側(cè)壓力一般2-3MPa，爐側(cè)壓力一般小于0.5M Pa 。壓入料施工體硬化遲緩，

7、高水分蒸發(fā)容易炸裂，材料氣孔率高，強度低，因而壽命較短。由于壓入料受到爐內(nèi)溫度和壓力設(shè)備的限制，進行壓入維修的部位在高爐爐身中部以上全部有爐料的部位。一般為點維修，不能進行大面積維修，在高爐長壽維修中應(yīng)用不很多，施工的數(shù)量不大。 目前硬質(zhì)壓入維修國內(nèi)多為借鑒和吸收國外先進技術(shù)，其技術(shù)及裝備與國外相差不大。 2009年5月徐州圣戈班鋼鐵由于10#高爐爐底溫度過高，其中位于陶瓷杯和碳磚之間的四根熱電偶溫度都在900以上，其中位于東南角上的熱電偶溫度達到1125 ；但是爐底溫度不高，經(jīng)過診斷，確定是由于爐缸周圍煤氣外溢造成的，因此鋼鐵廠果斷采取措施，使用華西生產(chǎn)的高導(dǎo)熱無水壓入密封料進行壓漿，使?fàn)t底

8、溫度得到很好的控制。湖北大冶爐缸灌漿v位于爐缸周圍的十四個熱電偶溫度都比較高，v特別是位于14號風(fēng)口正下方的TE24熱電偶溫度1058；v位于9、10號風(fēng)口下的TE32溫度達到1037；v位于4號風(fēng)口下的TE36溫度達到970等，絕大部分溫度都在800以上，v而且鐵口附近煤氣泄露非常嚴(yán)重。 開 孔耐材內(nèi)襯爐殼短管球閥快速接頭軟管耐材內(nèi)襯爐殼短管球閥快速接頭軟管其中其中:一需在何只孔上安裝，一在壓入配管上。一需在何只孔上安裝，一在壓入配管上。首先需鉆通爐首先需鉆通爐殼，鉆孔直殼，鉆孔直徑需與壓入配徑需與壓入配管配套管配套;然后再然后再將冷卻壁間耐將冷卻壁間耐火材料內(nèi)襯鉆火材料內(nèi)襯鉆通，到達冷卻通

9、，到達冷卻壁后壁磚襯。壁后壁磚襯。方法和步驟:wa.選定部位;wb.在選定位置上，對爐皮開孔;wc.將孔內(nèi)填料清除至磚處;wd.焊上短管(帶有閥門);we.聯(lián)接好灌漿管子，進行壓力灌漿。 壓力控制在4MPa左右，灌漿的量控制在每孔200-300Kg/次 爐缸側(cè)壁灌漿技巧 爐缸側(cè)壁點壓入，沿冷卻壁間隙位置，尋找發(fā)熱點進行開孔，開孔的位置不能破壞爐殼的接縫處和冷卻壁的完整性，開孔要穿過冷卻壁間隙。開孔處垂直焊接15厘米長的一端帶絲的短管，連接球閥，球閥外接一個短接；以便連接壓漿管；壓漿由操作熟練的技術(shù)工人控制壓漿過程，特別是根據(jù)經(jīng)驗判斷進行壓力控制，壓入量的多少根據(jù)現(xiàn)場的情況靈活掌握。 福建億鑫鋼

10、鐵有限公司中修后的1號爐2008年11月開爐，由于高爐設(shè)計和施工存在缺陷，2009年在開爐不到半年就出現(xiàn)了爐缸發(fā)熱現(xiàn)象，由武漢建冶院給提供灌漿料，對爐缸進行多次壓漿，由于設(shè)計存在缺陷，爐底熱電偶的長度僅有400，等到發(fā)現(xiàn)多次壓漿仍沒有效果時；并沒有采取如鈦礦護爐等措施，結(jié)果爐底被燒穿。打開相鄰冷卻壁后發(fā)現(xiàn)磚襯僅剩400厚；發(fā)熱的原因是因為爐襯減薄造成的。壓漿是起不到應(yīng)有的效果的。福建億鑫2009年6月發(fā)現(xiàn)爐缸在圓周方向上三處發(fā)熱超過900 ，其中在距離鐵口4米遠的3#、4#風(fēng)口下的第二段冷卻壁發(fā)熱，最高溫度有982，其他部位的溫度也存在不同程度發(fā)熱狀況，在通過壓漿3次，約5噸后仍不能阻止溫度升高，結(jié)果最后在8月21日的壓漿后出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象，導(dǎo)致爐底鉆鐵事故，致使開爐僅8個月的高爐報廢。造成上述情況的原因在高爐打開后發(fā)現(xiàn)由于爐襯減薄到熱電偶附近導(dǎo)致的溫度升高，壓漿是起不到任何效果的。億鑫的教訓(xùn)告訴我們：準(zhǔn)確的判斷對于高爐爐底發(fā)熱的壓漿維修很重要；判斷失誤會造成嚴(yán)重的后果。 發(fā)