高炉长寿技术浅析

高炉长寿概况和技术黄晓煜老师从中国梦、钢铁梦、到事业梦谈起，主要讲述了我国高炉长寿概况，指出了我国高炉长寿技术面临的问题，并详细分析了高炉炉缸破损的原因。

一、高炉长寿概况高炉生产实现高效与长寿的统一, 一直是炼铁工作者关注的课题。

提高高炉生产效率, 可以降低生铁成本中的固定费用; 延长高炉寿命不仅可以节约大修费用, 而且还可以减少由于大修引起的停产损失。

当今长寿高炉的标准是一代炉龄寿命在15年至20年以上，每立方炉容产铁在15000吨的长寿高炉，达到高效、低耗、优质、安全生产的目标。

高炉生产是钢铁企业的核心环节，炼铁生产主要包括高炉主体系统、鼓风系统、原料储备系统、煤气洗涤系统、高炉炉前和渣铁运输系统。

所谓高炉长寿是指高炉主体破损失去功能，即高炉炉身和炉缸发生损坏，需要进行大修，而一次大修的费用和对钢铁企业当期生产经营影响是巨大的。

高炉长寿是一项长期全面系统的工作，需要理论实践、操作基础、技术管理、设备管理紧密结合，才能实现。

二、高炉炉缸破损的总体特征1）大型高炉炉缸侵蚀呈现“象脚”状侵蚀，铁口水平线以下，随着深度的加深而侵蚀加重。

在炉底陶瓷垫和炉缸碳砖交界处最为严重。

2）中小新高炉炉缸侵蚀呈现“蒜头”状侵蚀，铁口水平线以下，随着深度的加深而侵蚀加重。

3）炉缸在铁口上、下方侵蚀和破损有明显的差异。

铁口水平线以上的炉缸，碳砖内表面有渣皮保护，侵蚀轻微，碳砖有明显的环裂和粉化现象。

4）铁口水平线以下炉缸，铁水和碳砖直接接触，碳砖内表面一般没有渣皮，碳砖由内表面向外侵蚀严重。

当剩余碳砖300mm以上时，是可以保障高炉正常冶炼强度生产。

三、高炉炉缸破损机理目前我国高炉炉缸基本分三种情况：一是引进国外碳砖和技术, 使炉缸寿命基本满足生产的要求。

二是多年来在骨干钢铁企业中普遍使用大块焙烧碳砖和高铝砖结合的综合炉底。

因强化冶炼和炉容大型化, 此种炉缸寿命只有2～7年。

三是许多中小高炉采用自焙碳砖炉缸，一代炉龄可达6～10年, 基本满足生产的要求。

关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨1关于高炉炉缸结构与长寿方面的探讨1高炉是冶金工业中常见的设备之一，用于将铁矿石还原成铁。

高炉由多个部分组成，其中炉缸是高炉的核心部分之一、炉缸的结构和设计对高炉的性能和寿命有重要影响。

炉缸是高炉内部的一个圆柱形区域，是铁矿石还原和熔化的主要区域。

在高温和高压的环境下，炉缸承受着巨大的机械应力和化学侵蚀。

因此，炉缸的结构和材料选择对高炉的长寿命至关重要。

首先，炉缸的结构应该设计合理，以承受高温和高压环境的力学应力。

一种常见的炉缸结构是带有锥形底部的圆柱形，这种结构使得炉缸能够承受高温下的溶解反应和气体压力，同时有利于收集和排出产生的铁和矿渣。

其次，炉缸的材料选择也是至关重要的。

由于高炉内部的极端环境，炉缸的材料需要具备高温耐受性和抗化学侵蚀的能力。

常见的炉缸材料包括耐火砖和耐火浇注料。

耐火砖由于其良好的抗高温和抗侵蚀性能而被广泛使用，但由于高炉运行周期长，锏补砖的频率高，对炉缸使用寿命造成了一定程度的影响。

因此，一些新型耐火材料如碳化硅和氧化铝陶瓷等被引入到高炉中，以提高炉缸的寿命。

此外，炉缸的冷却系统也是炉缸结构与寿命的重要组成部分。

高炉内部的温度可以超过1500摄氏度，因此需要通过冷却系统使炉缸保持在可控的温度范围内。

常见的炉缸冷却系统包括水冷壁、气体冷却和铜套冷却等。

这些冷却系统可以有效地减少炉缸的热应力和材料的烧蚀，延长炉缸的寿命。

在设计高炉炉缸结构时，还需要考虑高炉炉缸与其他部件的配合和相互作用。

例如，高炉炉缸与炉身和炉底的连接需要具备良好的密封性和强度，以避免铁水和矿渣的泄漏和损耗。

炉缸的内壁还需要设计成滑动保护层，以减少铁液和矿渣对炉缸内壁的摩擦和损伤。

总之，高炉炉缸的结构和材料选择对高炉的性能和寿命有重要影响。

合理的炉缸结构设计和材料选用可以提高高炉的运行效率和延长炉缸的使用寿命。

同时，炉缸冷却系统的选择和设计也是确保炉缸长寿命的关键因素之一。

高炉长寿技术剖析（一）2015-12-04 15:20:001 概述高炉长寿技术要保证高炉一代寿命15-20年，炉容产铁13000-15000t/m3或（300-450）×103 t/m2炉缸面积；高炉长寿是一个系统工程，它涉及设计、选材、验材、安装筑炉、仪表监测、生产管理与操作等多个方面，哪一个方面不到位，都影响高炉寿命。

高炉至今仍然是个黑箱，虽然冶金过程热力学与动力学、传输原理、电子技术等先后应用到生产实践中已有相当长的时间，但是仍然有不少问题没有彻底搞清楚，例如高炉内反应、传热、流体运动、破损等机理。

相关人员根据自己的实践和研究，对高炉内的现象做出不同的解析，形成不同的观点、流派。

不同流派的观点，在一定程度上提高了高炉寿命，但也存在完全相反的现象。

2 高炉长寿2.1 防止铁水流对炉缸侧壁砖衬侵蚀技术现在对炉缸侵蚀甚至烧穿的共识机理是：出铁过程中，铁水环流对侧壁砖衬的机械冲刷和不完全饱和碳的铁水对炭砖的熔蚀。

防止这种侵蚀发生的最根本措施是隔离铁水与炭砖的接触，在隔离技术上出现两种完全不同的技术观点：①通过冷却将铁水与炭砖接触表面温度降到1150℃以下，使铁水在炭砖表面形成薄铁皮层来隔离铁水与炭砖的接触，这样不仅可形成铁皮层，还可以形成渣层来保护。

这种观点采用全炭微孔，甚至超微孔炭砖，而且努力提高其导热系数，以使表面温度降到1150℃以下。

②利用陶瓷质砖衬来隔离铁水与炭砖的接触，由于炭砖难于实现抗铁水熔蚀，只有人为地在炭砖表面砌一层陶瓷砖，这就是陶瓷杯壁，只要炭砖的抗铁水熔蚀性能达到陶瓷质耐材时，陶瓷杯是有用的。

这两种技术观点支撑的炉缸炉底结构都有长寿的记录，但是采用任何一种技术措施实现长寿都是有条件的，不是在任何条件下都能达到长寿，有的高炉不仅不长寿，反而短期内出现渗铁、漏铁甚至烧穿。

下面就支撑这两种技术措施的观点谈谈看法：（1）高炉炉缸侧壁上无凝固保护层生产中的高炉侧壁炭砖上是没有凝固保护层的，尤其是铁口周边地区，但是存在着粘滞层。

高炉长寿技术的应用与研究摘要：本文就是结合高炉长寿研究方面的新技术并结合具体的高炉项目从而探讨了高炉的长寿技术设计，并且在结合实际时间经验的基础上探究了如何做好炉型设计、炉体冷却、耐火砖、喷涂料的选用等方面，进而论述了高炉长寿技术的验证结果，希望本文的这些研究可以为延长我国高炉的实际使用寿命提供一些有意义的参考。

关键词：高炉；长寿技术；炉型；耐火材料前言高炉的长寿技术是一项系统性很强的技术，其需要将高炉的设计、选材、建造、及维护技术等进行多方面的技术融合，才可达到延长高炉寿命的效果。

我们想完成这一目标，就要结合最新的技术、设备、完善生产管理方案，这样我们才可以达到我们所想要的高产、低耗、长寿的目的[1]。

这就要求我们在设计时，像炉型、耐火砖、喷涂料等都要精心挑选，系统的优化，这样高炉的寿命才能保证。

本文就总结出影响高炉寿命的几种主要因素，像高炉的设计、设备质量、耐火材料、燃料操作、维护等方面都是其影响因素，而且随着我们深入的探究其更多的影响因素正在被探究出来。

同时随着我国设计技术的提升，我们所使用的高炉寿命也有了很大的提升，但是与国际最高水平尚还有一定的差距。

所以本文就针对对这一问题进行了论述，以期为我国高炉后续的完善提供一定的参考。

一、影响高炉寿命的因素（一）炉型设计我国的高炉其炉型设计基本上都是参考同类产品而改进完善而来的。

同时随着其设计研究的深入，其炉型正向着矮胖型的方向发展。

但是这样的设计是优缺点同样突出的，总的来说就是我们可以通过加深死铁层深度，加大高炉的直径，从而有效提高高炉的生产效率；同时矮胖的炉身也使炉内腹的煤气上升更顺畅，减少热冲击，进而降低炉内机械的磨损，这样高炉也就增寿了[2]。

（二）炉衬耐火材料高炉内的下作情况一般情况下是最复杂的，所以我们想要保证其炉衬的使用寿命，就要根据其侵蚀状况，找出原因，这样才可以有针对性地用最合适的材料去修补或构建。

我们为了达到使炉衬的热面可以在强化冷却的情况下建立相对稳定的凝结渣铁保护层的目的，我们所选用的炉衬材料必须是超微孔炭砖。

攀钢一高炉大修采用的长寿化技术分析摘要：文章从设计的角度从高炉炉型结构、死铁层厚度、炉体内衬、炉体冷却、增加出铁口等方面阐述了攀钢一高炉大修采用的长寿化技术，使冶炼钒钛磁铁矿高炉一代炉龄无中修寿命达到15 a，可为类似工程提供参考。

关键词：高炉；钒钛磁铁矿；长寿；设计高炉长寿技术一直是炼铁工作者研究的重点课题，一代炉龄使用寿命越长，就意味着经济效益的不断提高。

随着我国炼铁技术的进步，国内高炉逐渐向大型化发展，出现了沙钢5 800 m3世界第一大高炉以及首钢5 500 m3等大容积高炉，高炉的设计能力、装备水平、施工质量、管理维护层次和使用寿命等方面均有显著提高。

但较之国外优秀高炉的长寿水平（无中修15～20 a），目前国内高炉的一代炉龄一般低于10年，仅少数高炉可实现10～15a的长寿目标。

攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿，炉容1 000～2 000 m3，其一代炉龄寿命维持在8～10 a左右。

由于原料的特殊性，炉容的扩大在当前攀钢冶炼技术及操作水平下已基本达到瓶颈，为了提高效益必须延长高炉寿命。

1 攀钢一高炉大修历史攀钢一高炉为国内外第一座冶炼高钛型钒钛磁铁矿普通大型高炉。

其设计有效炉容1 000 m3，1965年开工建设，1970年7月1日建成投产，采用攀枝花本地钒钛磁铁矿冶炼。

其第一代炉役采取的主要长寿化措施有：①普通粘土砖、大块碳砖相结合的复合结构炉底。

②炉体冷却第1～3段（炉底、炉缸部位）为光面冷却壁，第4～5段（炉腹、炉腰部位）为镶砖冷却壁，第6段（炉身下部）为光面冷却壁套支梁式水箱的复合结构，第7～11段（炉身中部）为四层支梁式水箱，第11段顶部到炉喉钢砖以下没有设计冷却结构，为全高铝砖砌筑。

1978年进行了第一次大修，炉容维持不变，炉底改为全粘土砖结构，炉身下部改为三段镶砖冷却壁。

1989年进行了第二次大修，炉容扩至1 200 m3，炉身下部改为三段带大头的镶砖冷却壁，炉身中部采用铸钢冷却水箱，炉体砖衬为粘土砖及高铝砖。

高炉长寿的技术和措施
高炉长寿的技术和措施包括以下几项：
1.合理的设计和选型：选用高质量的耐火材料，设计合理的炉型和炉衬结构，以
提高高炉的稳定性和寿命。

2.严格控制操作条件：合理控制高炉的送风温度、压力、流量等参数，避免过度
操作导致炉衬受损。

同时，要定期检查炉衬的磨损情况，及时修复或更换。

3.强化炉衬维护：通过合理的炉衬维护，减缓炉衬的磨损和腐蚀，延长高炉的使
用寿命。

例如，可以采用喷涂、涂抹等方式，在炉衬表面形成保护层，提高炉衬的耐火性能。

4.定期检查和维修：对高炉进行定期的检查和维修，及时发现并修复潜在的问题，
防止问题扩大导致重大事故。

5.优化操作流程：通过优化高炉的操作流程，降低炉衬的磨损和腐蚀，提高高炉
的使用寿命。

例如，可以采用低氧燃烧技术、控制炉内温度波动等措施，减少炉衬的氧化和热震。

6.采用先进的技术和设备：采用先进的技术和设备，提高高炉的自动化和智能化
水平，降低人为操作失误和设备故障的风险。

例如，可以采用传感器、智能仪表等设备，实时监测高炉的运行状态，实现远程控制和自动调节。

7.加强培训和管理：加强对高炉操作人员的培训和管理，提高他们的专业技能和
素质，确保他们能够熟练掌握高炉的操作和维护技能。

同时，要建立健全的管理制度，规范高炉的操作和维护流程。

总之，高炉长寿的技术和措施需要从设计、选型、操作、维护、维修、技术和管理等多个方面入手，全面提升高炉的稳定性和寿命。