鞏義市孝義紅衛(wèi)粘合劑廠
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▍新聞動(dòng)態(tài)
高爐長(zhǎng)壽的意義以及對(duì)耐材的要求
2014年新修訂的《高爐煉鐵工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：高爐一代爐役的工作年限應(yīng)達(dá)到15年以上。在高爐一代爐役期間，單位高爐容積的產(chǎn)鐵量應(yīng)達(dá)到或大于1~1.5萬t。目前，我國絕大多數(shù)高爐沒有達(dá)到上述目標(biāo)，特別是一些中小高爐壽命普遍處于低水平階段，個(gè)別中小高爐出現(xiàn)壽命在3年以下的現(xiàn)象。所以說，努力提高我國高爐壽命，是煉鐵界的一個(gè)十分重要的任務(wù)，也是提高高爐生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)煉鐵系統(tǒng)節(jié)能減排的重要手段，應(yīng)當(dāng)引起鋼鐵企業(yè)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。
1、高爐長(zhǎng)壽的重大意義
高爐長(zhǎng)壽是鋼鐵企業(yè)走可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重大舉措。鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)各工序物流是一環(huán)扣一環(huán)。高爐大修停產(chǎn)，會(huì)使企業(yè)生產(chǎn)鏈斷開，造成煉鐵前后工序均要減產(chǎn)，給企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)品產(chǎn)量下降，設(shè)備作業(yè)率下降，經(jīng)濟(jì)效益大幅度下滑;同時(shí)，還要為大修高爐支付巨額資金，一座大型高爐的一次大修費(fèi)用約在1億元左右。
高爐大修前后，均要增加企業(yè)資源和能源的消耗，污染物排放也要增加，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境造成較大的負(fù)面影響。
高爐長(zhǎng)壽的重大意義，不僅在煉鐵工序本身，而且也會(huì)給整個(gè)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)帶來巨大效應(yīng)，包括生產(chǎn)成本降低，能源消耗減少，污染物排放減少，實(shí)現(xiàn)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的高效化生產(chǎn)、連續(xù)化和緊湊化生產(chǎn)得以延續(xù)進(jìn)行。延長(zhǎng)高爐壽命不僅是可直接節(jié)約大修費(fèi)用，而且還可以減少因大修而引起的停產(chǎn)損失和經(jīng)濟(jì)效益的提高。
2、高爐長(zhǎng)壽的目標(biāo)工作
依據(jù)現(xiàn)已掌握的高爐設(shè)計(jì)、材料和設(shè)備選擇及制造、施工、高爐操作和維護(hù)等方面的先進(jìn)煉鐵科學(xué)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，高爐壽命已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)下列目標(biāo)：
·高爐一代爐齡(不進(jìn)行中修)在15年以上;
·高爐日常能處于高效化、自動(dòng)化、連續(xù)化、長(zhǎng)壽化，生產(chǎn)過程環(huán)境友好的穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)，一代高爐單位爐容產(chǎn)鐵量可在1.2萬t/m3以上;
·采取一切有效的技術(shù)措施(包括分段拆裝，爐缸預(yù)砌等)，最大限度地縮短高爐大修工期(一般大型高爐大修要在2個(gè)月以內(nèi))，優(yōu)化停爐和開爐操作技術(shù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)停爐和快速達(dá)產(chǎn)，降低因高爐大修對(duì)聯(lián)合企業(yè)的不利影響。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國大多數(shù)高爐壽命低的主要原因是爐缸碳磚破損、水溫差升高，成為高爐長(zhǎng)壽的薄弱環(huán)節(jié)。
3、高爐長(zhǎng)壽的理念
高爐長(zhǎng)壽是個(gè)系統(tǒng)工程：包括高爐設(shè)計(jì)，材料和設(shè)備的選擇、施工質(zhì)量的保證，高爐操作的科學(xué)和穩(wěn)定，爐料含有害雜質(zhì)的控制，爐體的維護(hù)和管理，應(yīng)急事故的科學(xué)處理等。上述各因素之間有著內(nèi)在相互關(guān)聯(lián)因素，相互影響，也有互補(bǔ)的作用。
高爐長(zhǎng)壽的核心技術(shù)是形成和維護(hù)好一代高爐的合理爐型，保護(hù)好永久性爐襯的完整。
4、認(rèn)真貫徹《高爐煉鐵工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
2014年7月國家建設(shè)部和質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合新了公布《高爐煉鐵工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，GB50427-2014。該規(guī)范共有21章，主要內(nèi)容有：總則、術(shù)語、基本規(guī)定、原料燃料和技術(shù)指標(biāo)(原料燃料、高爐生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)、送風(fēng)條件)、總圖運(yùn)輸、礦槽焦槽及上料系統(tǒng)、爐頂、爐體、風(fēng)口平臺(tái)及出鐵場(chǎng)、熱風(fēng)爐、渣鐵處理(爐渣處理、鑄鐵機(jī)及修罐設(shè)施)、煤粉制備及噴吹、高爐鼓風(fēng)(高爐鼓風(fēng)機(jī)站、富氧鼓風(fēng))、高爐煤氣凈化及煤氣余壓利用(高爐煤氣凈化、高爐煤氣余壓利用)、電氣及自動(dòng)化(電氣、儀表、自動(dòng)化、電信)、給排水、采暖通風(fēng)、節(jié)能及介質(zhì)管線、建筑及結(jié)構(gòu)(一般規(guī)定、廠房、框架結(jié)構(gòu))、檢化驗(yàn)、安全與環(huán)保(安全衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù))、消防。其中有不少內(nèi)容是與高爐實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽有關(guān)，是充分體現(xiàn)出注重整體的高爐長(zhǎng)壽優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)行全方位的改進(jìn)，實(shí)行綜合治理，高效冷卻設(shè)備與優(yōu)質(zhì)耐火爐襯的有效匹配，確保高爐各部位的同步長(zhǎng)壽;使用質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)原燃料，保證高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行;在降低煉鐵燃料比的前提下取得高產(chǎn);采用有效的監(jiān)測(cè)和維護(hù)手段是實(shí)現(xiàn)高爐長(zhǎng)壽的重要保證。
設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，這是高爐長(zhǎng)壽的前提 ：
(1)注意設(shè)計(jì)合適的死鐵層深度。減少鐵水的縱向環(huán)流和圓周方向環(huán)流，盡量避免在鐵口兩側(cè)下方300-500mm區(qū)域交匯，形成渦流;又要考慮鐵水靜壓力對(duì)碳磚的影響。
(2)冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。冷卻能力大小以及能否充分發(fā)揮作用，是決定爐缸壽命的關(guān)鍵因素。工作狀態(tài)良好的冷卻系統(tǒng)能夠使?fàn)t缸砌筑的耐火材料不產(chǎn)生過熱，延長(zhǎng)工作壽命;一些專家認(rèn)為，冷卻水量不足常常是爐缸燒穿的重要原因，因此，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要留有爐役后期強(qiáng)化冷卻所需要的水量。
高爐爐型設(shè)計(jì)的合理性，是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽和環(huán)保的重要條件。合理的爐型的選擇原則是要求爐型能夠很好的適應(yīng)于爐料的順利下降和煤氣流均勻穩(wěn)定地上升運(yùn)動(dòng)。在高爐生產(chǎn)過程中爐型是在不斷變化。開爐時(shí)的爐型就是設(shè)計(jì)時(shí)的爐型。在高爐投產(chǎn)后，經(jīng)過一段時(shí)間，爐墻的不同部位會(huì)受到不同程度的爐料沖刷，化學(xué)腐蝕，特別是軟熔帶區(qū)域的爐墻會(huì)受到高溫、熱應(yīng)力、渣鐵的化學(xué)浸蝕。在一定生產(chǎn)條件下，變化后的爐型就會(huì)形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定，適應(yīng)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)能力的工作爐型(或稱為操作爐型)。煉鐵工作者要通過各種措施，努力使工作爐型能夠維持長(zhǎng)久，也就可以延長(zhǎng)高爐長(zhǎng)壽，實(shí)現(xiàn)高爐生產(chǎn)的高效化。
如果不合理爐型出現(xiàn)，會(huì)使高爐指標(biāo)惡化，要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，恢復(fù)合理爐型，是必要的措施，是經(jīng)濟(jì)的。
目前，我國高爐設(shè)計(jì)傾向于設(shè)計(jì)“矮胖型”高爐，推薦采用薄壁高爐內(nèi)型尺寸，多風(fēng)口，深死鐵層，采用軟水密閉循環(huán)冷卻設(shè)備等特點(diǎn)。相關(guān)具體內(nèi)容將在以下部分中進(jìn)行分述。
5、提高精料水平會(huì)促進(jìn)高爐長(zhǎng)壽
高爐煉鐵是以精料為基礎(chǔ)，精料水平對(duì)高爐生產(chǎn)指標(biāo)的影響率在70%左右，對(duì)高爐長(zhǎng)壽的影響也是十分重要的。
入爐料含鐵品位高是精料技術(shù)的核心，高品位會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，特別是噸鐵渣量低于300kg/t以下時(shí)，不但有利于提高噴煤比，提高爐料的透氣性(特別是軟熔帶)，使煤氣流分布均勻、穩(wěn)定，減少邊緣煤氣流對(duì)爐墻的沖刷，促進(jìn)高爐長(zhǎng)壽。目前，我國紅礦選礦技術(shù)已過關(guān)。對(duì)于吃百家礦用低品位原料的企業(yè)，應(yīng)當(dāng)添加選礦設(shè)備，將低品位礦進(jìn)行再選，會(huì)使高爐的效益倍增�？梢杂行У販p少渣量，降低煉鐵燃料比。當(dāng)前進(jìn)口鐵礦石價(jià)格降低，有利于采購高品位礦石。企業(yè)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要轉(zhuǎn)變觀念，在努力提高提高高爐入爐鐵品位上達(dá)成共識(shí)，會(huì)給企業(yè)帶來節(jié)能減排，降成本的效果。
高爐長(zhǎng)壽要求所用爐料中含有害雜質(zhì)要少。有害雜質(zhì)主要指K、Na、Pb、Zn、F、S、As、Cl-等。在《高爐煉鐵工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確指出了對(duì)有害雜質(zhì)量控制值(kg/t)：K2O+Na2O≤3.0，Zn≤0.15，Pb≤0.15，As≤0.1，S≤4.0，Cl-≤0.6等。爐料帶入堿金屬以及氟化物對(duì)爐襯的破壞相當(dāng)嚴(yán)重，它們形成的低熔點(diǎn)物質(zhì)會(huì)直接導(dǎo)致磚襯表面結(jié)瘤，惡化高爐生產(chǎn)順行。在處理結(jié)瘤時(shí)又容易損壞爐墻。在爐身下部爐料中被還原出來的鉛、鋅等低沸點(diǎn)的金屬蒸汽會(huì)隨著煤氣流上升，到爐身中上部區(qū)域會(huì)沉積到磚縫之中，部分金屬又會(huì)得到氧化，生產(chǎn)的氧化物會(huì)體積膨脹，造成磚襯開裂、破損。近年來，我國煉鐵爐料中含有害雜質(zhì)有明顯的上升趨勢(shì)，這造成一批高爐風(fēng)口區(qū)磚上翹，爐身上部結(jié)瘤，嚴(yán)重影響了高爐正常生產(chǎn)和高爐的長(zhǎng)壽。這方面，杭鋼和天鐵等企業(yè)高爐有著深刻的教訓(xùn)。要嚴(yán)格控制入爐料有害雜質(zhì)的含量，對(duì)于含有害雜質(zhì)高的塵泥(燒結(jié)機(jī)頭除塵灰和高爐布袋除塵灰)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)處理再進(jìn)行綜合利用;或?qū)⑦@些灰添加石灰造球、干燥，再加入轉(zhuǎn)爐中(使用比例是爐料<5%，避免出現(xiàn)沸騰)切斷有害雜質(zhì)回到高爐的循環(huán)鏈。鞍鋼已有成功的經(jīng)驗(yàn)。
注意：K對(duì)爐襯和爐料的破壞作用要比Na大十倍以上.所以要嚴(yán)格控制K的含量(包括焦炭,煤粉,礦石)。
