酒钢高炉长寿技术研究与实践

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现代高炉是目前热利用率和生产效率最高的炼铁设备,在未来相当长时间内仍有很强的生命力。由于炼铁成本和能耗约占钢铁企业的70%,且高炉大、中修费用昂贵。因此,在服役期内高炉实现安全、长寿、高效是世界炼铁工作者的重要课题和钢铁企业追求的目标。本文以酒钢高炉多年的生产实践和经验、数据为基础,从高炉设计、筑炉、操作、护炉技术等方面进行了全面分析,并通过2013年1、2号高炉大修改造的应用和实践,总结提出了酒钢高炉长寿的方向。主要结果如下:(1)以“顺行即是长寿”为设计理念,充分考虑了酒钢炼铁低品位、大渣量、高有害元素的原燃料特点,进一步降低高径比和加深死铁层,以适应原燃料条件特点。改造后1、2号高炉炉缸工作活跃,气流分布合理,抗外围变化能力增强,高炉顺行明显改观。(2)针对酒钢以往高炉炉身下部、炉腰、炉腹冷却壁使用寿命短的问题,1、2号高炉大修设计采用了铜冷却壁、砖壁合一、薄壁内衬、软水密闭循环等新技术。炉缸采用陶瓷杯+水冷却炭砖结构,风口区域采用大块组合砖,炉腰、炉腹部位采用Si3N4-SiC砖,炉壳材质由Q235-B提高至Q345-C。筑炉期间严格把控施工质量。1、2号高炉开炉以来炉墙温度均匀,冷却设备工作稳定,炉壳温度正常。生产实践证实,上述措施为高炉长寿奠定了良好的物质基础。(3)分析证实,高炉入炉品位低,入炉碱负荷和锌负荷高导致高炉操作难度大、顺行质量低,是酒钢高炉寿命与国内先进长寿高炉存在差距的重要因素。为此,2013年以来,酒钢高炉实施以提高入炉品位为核心的精料技术,巩固以高碱度烧结矿为主体的炉料结构,严格控制入炉有害元素和其对高炉生产、长寿的影响。生产中坚持全开风口作业,不断优化送风制度和装料制度,形成合适的煤气流分布和降低炉体热负荷。1、2号高炉改造后,“碱害”和炉况失常得到控制,操作难度大大降低,形成了具有酒钢高炉特点的操作制度和操作技术。(4)经过多年的发展和实践,酒钢炼铁掌握了钒钛矿护炉、冷却壁修复、硬质压入造衬、炉身喷补等日常维护和维修技术,为酒钢高炉提高寿命提供了有效技术支撑。开炉以来,冷却设备无一破损,取得了顺行明显改善、技术指标改进、生铁成本降低、作业环境改善、炉体运行良好的业绩。一代炉役有望实现无中修,利用系数2.1t/m3·d以上,单位炉容产铁量15000t/m3以上的长寿目标。总体来看,2013年大修改造的1、2号高炉,代表了酒钢高炉长寿设计与生产的最高水平,形成了适合酒钢特点的高炉长寿综合技术。
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