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梅鋼2號(hào)高爐爐役后期安全改造工藝設(shè)計(jì)

文檔作者：陳淼文檔來源：梅山工業(yè)民用工程設(shè)計(jì)研究院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月17日
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第41卷第6期
現(xiàn)代冶金
Vo1.41o.6
2013年12月
 Modern Metallurgy
Dec.2013
梅鋼2號(hào)高爐爐役后期安全改造工藝設(shè)計(jì)
陳淼
(梅山工業(yè)民用工程設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇南京210039)
摘要:介紹上海梅山鋼鐵股份有限公司2號(hào)高爐爐役后期停爐進(jìn)行安全改造的工藝設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:高爐;冷卻壁;爐喉;改造
中圖分類號(hào):TF576
引言
找到根本的解決辦法。
十三段冷卻壁共24塊,目前已封掉11塊,另
上海梅山鋼鐵股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“梅鋼”)有8塊因有漏水現(xiàn)象而控水維持;十四段冷卻壁共
2號(hào)高爐(1280m3)自2004年3月開爐以來,至24塊,目前已封掉3塊,另有8塊存在漏水現(xiàn)象而
2012年9月已經(jīng)連續(xù)生產(chǎn)8.5年,單位爐容產(chǎn)鐵近控水維持。爐喉鋼磚共有44塊,目前已損壞26塊,
7174t/m3,達(dá)到了長(zhǎng)壽高爐的標(biāo)準(zhǔn):原梅鋼號(hào)高在此之前對(duì)破損處曾做過少量局部噴涂修補(bǔ),取得
爐94年的單位爐容產(chǎn)量。自開爐達(dá)產(chǎn)以后一直了一定效果。
保持穩(wěn)定、順行、高產(chǎn),年利用系數(shù)達(dá)到2.4/dm32012年2號(hào)高爐控制利用系數(shù)2.05~
以上水平。
2.10t/dm3水平,長(zhǎng)期使用爐頂加釩鈦礦護(hù)爐,爐
自2006年起,2號(hào)高爐爐缸三段水溫差突然升缸熱負(fù)荷趨向穩(wěn)定,高爐休風(fēng)涼爐頻次在逐步降低,
高,2008年起爐缸8.1m(二、三段交界)處電偶但爐缸局部碳磚溫度仍然處于警戒線的上限。
溫度異常突升,2009年11月開始,爐缸二段13號(hào)
冷卻壁水溫差突然上升達(dá)到警戒值,此后分別有1812號(hào)高爐原設(shè)計(jì)情況
塊二、三段冷卻壁陸續(xù)達(dá)到警戒值,另外,2號(hào)高
爐爐缸二段的溫差報(bào)警較三段更容易出現(xiàn)。
1.1高爐內(nèi)襯
從2009年開始,2號(hào)高爐進(jìn)入爐役中后期,爐
從高爐長(zhǎng)壽方面綜合考慮,在爐缸這一影響高
缸水溫差及碳磚溫度突升的情況開始發(fā)生,此后頻爐壽命的關(guān)鍵部位采用“陶瓷杯技術(shù);爐底采用國
率增加,高爐陸續(xù)開展了各項(xiàng)護(hù)爐工作。2號(hào)高爐產(chǎn)高導(dǎo)熱半石墨化碳磚;風(fēng)口部位采用大塊灰剛玉
因護(hù)爐需要開始控制風(fēng)量,基本維持19個(gè)風(fēng)口工組合磚;爐腹及爐身中、下部及爐腰根據(jù)梅山特色
作。2009年11月以來,爐缸二、三段冷卻壁水溫選用致密質(zhì)粘土磚;爐身上部選用優(yōu)質(zhì)粘土磚(或
差及相應(yīng)區(qū)域碳磚電偶溫度超警戒值,被迫休風(fēng)堵磷酸浸漬粘土磚),無冷卻設(shè)備區(qū)域的高爐爐殼內(nèi)
風(fēng)口達(dá)34次。五、六段共有冷卻壁72塊,目前44壁噴涂70mm的不定形耐火材料;為保持爐型及防
塊根管存在漏水情況,占總量的61%,其中五段4止?fàn)t役后期爐襯漏煤氣,爐喉鋼磚下部的爐身部采
號(hào)、12號(hào)、20號(hào)均已改為圓柱型銅冷卻柱。該問用耐火澆注料加耐磨冷卻壁組合形式。
題自開爐后不久伴隨2號(hào)高爐至今,在此期間因漏
水造成小套、中套損壞較多,表現(xiàn)在爐缸上二段水1.2冷卻系統(tǒng)及冷卻設(shè)備
溫差及相應(yīng)區(qū)域電偶溫度異常升高,雖然多次組織
2號(hào)高爐采用“開路循環(huán)”冷卻系統(tǒng),冷卻水循
技術(shù)攻關(guān),并取得了一定效果,但目前為止尚不能環(huán)使用率≥96%;冷卻水分為高、中、低三種壓力;
收稿日期:2013-07-10
第6期
陳森:梅鋼2號(hào)高爐爐役后期安全改造工藝設(shè)計(jì)
37
風(fēng)口小套及爐頂打水、十字測(cè)溫裝置等使用高壓水這樣一可以保護(hù)爐殼,二可以有效地防止煤氣從冷
(士0.000m處水壓≥1.1ma),爐頂設(shè)備、爐身上部卻壁后吹出的現(xiàn)象發(fā)生。
(爐喉鋼磚下部)的耐磨冷卻壁、爐缸二段、三段
冷卻壁以及重力除塵器、液壓站等使用中壓水(在2改造目標(biāo)
±0.000m處水壓≥0.85MPa),高爐其余各部位及熱
風(fēng)爐系統(tǒng)的冷卻使用低壓水(±0.000m處水壓
工程實(shí)施后,在解決了各方問題的前提下,根
≥0.55MPa)
據(jù)2號(hào)高爐目前爐缸狀況,2號(hào)高爐維護(hù)改造后再
高爐各部位冷卻設(shè)備設(shè)計(jì)仍保持梅山特色,在生產(chǎn)2~3年,然后進(jìn)入高爐大修。
結(jié)構(gòu)形式上進(jìn)一步完善,使之成為一個(gè)系列。即:
爐底設(shè)計(jì)選用32根70×6mm無縫鋼管作為冷卻主3改造措施
體,將其均勻敷設(shè)于爐底鋼板下,水冷管中心線以
上與爐底鋼板間的空隙中填充TC-S10高導(dǎo)熱炭31爐喉鋼磚改造
素?fù)v打料。由于該炭素?fù)v打料的導(dǎo)熱系數(shù)大于
(1)改造目標(biāo)
10.5W/mK與爐底所用碳磚的導(dǎo)熱系數(shù)比較接近
通過改造,規(guī)整爐喉部位爐型,保證周向均勻性。
(爐底碳磚導(dǎo)熱系數(shù)為8~12W/mK),故可較好地
(2)具體方法
發(fā)揮爐底水冷管的冷卻作用,有利于將爐底1150℃
舊鋼磚拆除后,在爐殼上焊接錨固件后澆注不
等溫線控制在一個(gè)較為穩(wěn)定的界面上。爐缸部位,定型耐火材料。
設(shè)計(jì)四段光面冷卻壁,采用單排水冷管,水管取用
(3)主要材料
較小的彎曲半徑。為確保冷卻效果、使水冷管與壁
主要材料詳如表1所示。
體能夠緊密結(jié)合并防止冷卻壁鑄造時(shí)水管滲碳,設(shè)
表1爐喉鋼磚改造主要材料
計(jì)選用梅山自行開發(fā)研制的MD-1型專利鉻礦粉水
管防護(hù)涂料。爐腹、爐腰部位,依據(jù)爐殼折點(diǎn)設(shè)計(jì)序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量
備注
兩段大塊異型炭搗冷卻壁,為抵御沖擊和侵蝕,設(shè)
1耐火澆注比重.7tm70數(shù)量中未計(jì)收
料
縮及損耗量
計(jì)壁體平均厚度345mm,采用單進(jìn)單出式排管。為2固釘/個(gè)
10560
防止碳素?fù)v打料脫落,壁體搗料槽設(shè)計(jì)為楔形,使
用THC-9型高導(dǎo)熱冷炭素?fù)v打料(導(dǎo)熱系數(shù)≥10.5
W/mK)。對(duì)爐腰上端與爐身結(jié)合部,在認(rèn)真總結(jié)13.2十三、十四段冷卻壁改造
號(hào)、3號(hào)高爐現(xiàn)用冷卻設(shè)備使用情況的基礎(chǔ)上,擬
設(shè)計(jì)兩層銅質(zhì)冷卻板,采用交錯(cuò)布置,并配以適量
(1)改造目標(biāo)
高導(dǎo)熱耐材。銅質(zhì)冷卻板采用法蘭安裝,以利更換。
通過改造,保證再開爐后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)冷卻壁不
在爐身中、下部,沿用梅山第二代1#高爐的冷卻設(shè)破損。
備結(jié)構(gòu)形式爐身下部采用小塊炭搗冷卻壁與鋼
(2)具體方法
板沖壓扁水箱相結(jié)合的復(fù)合式結(jié)構(gòu),總高度
十三、十四段部分冷卻壁主要為管根漏水,但
4368mm;扁水箱設(shè)計(jì)不直接與爐殼接觸,而是安壁體完好,采用將冷卻水管灌漿封堵辦法處理。
裝在焊于爐殼上的專用箱套內(nèi)。實(shí)踐證明,這種設(shè)
(3)主要材料
計(jì)即可避免因高爐內(nèi)襯體受熱膨脹后,將力直接作
主要材料見表2。
用于爐殼,又便于在箱體一旦損壞時(shí),可及時(shí)對(duì)其
表2+三、十四段冷卻壁改造主要材料
進(jìn)行更換。中部采用鋼板沖壓焊接方水箱,點(diǎn)陣式
序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注
布置。在爐身上部,設(shè)計(jì)兩段耐磨鑄鐵厚壁光面冷
1二次灌漿
23用于封堵
卻壁,壁體平均厚度220mm,采用牌號(hào)MT-4的耐
料/m3
磨鑄鐵作為基材,其中加有適量的Cu和Mo,其抗
2水管/m44.5622
磨損及韌性指標(biāo)均大大優(yōu)于普通HT150-33鑄鐵
3.3五、六段冷卻壁改造
壁體采用單層水管設(shè)計(jì),為上、下兩段冷卻壁串聯(lián)
供水,總冷卻高度3m,整個(gè)冷卻壁安裝于專設(shè)托
(1)改造目標(biāo)
 rurt. .ads toke 1..
通浩冷溫水問
38
現(xiàn)代冶金
第41卷
(2)具體方法
(2)具體方法
五、六段共有冷卻壁72塊,經(jīng)測(cè)試,漏水的
1號(hào)熱風(fēng)閥更換、倒流休風(fēng)閥檢查更換、十字
有44塊,因漏水的冷卻壁統(tǒng)計(jì)不一定完全,本工測(cè)溫更換4根
程按72塊冷卻壁全部更換考慮13
(3)主要設(shè)備
(3)主要設(shè)備
主要設(shè)備詳見表5。
主要設(shè)備詳見表3。
表5熱風(fēng)閥、倒流休風(fēng)閥、十字測(cè)溫改造主要設(shè)備
表3五、六段冷卻壁改造主要設(shè)備
序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)備注
序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注
1五、六段冷卻
1熱風(fēng)閥/臺(tái)QR94R型1
72
電動(dòng),全焊接
壁塊
2倒流休風(fēng)閥/臺(tái)
3十字測(cè)溫/支
4
3個(gè)短支,1
個(gè)長(zhǎng)支
3.4爐缸改造
(1)改造目標(biāo)
通過改造,規(guī)整爐型。
4結(jié)束語
(2)具體方法
爐缸區(qū)域澆注炭化硅剛玉澆注料,平均厚度約
梅鋼2號(hào)高爐爐役后期安全改造,已于2012
250mm。
年底完成,主要對(duì)5、6段冷卻壁進(jìn)行更換和爐體
(3)主要設(shè)備
局部耐材重新噴涂和澆注,新冷卻壁外形尺寸不變,
主要設(shè)備詳見表4
管根處增加波紋管作為管套,有效保護(hù)了管根,爐
缸澆注250mm炭化硅剛玉澆注料,有效解決爐缸
表4爐缸改造主要設(shè)備
溫度突升問題。
序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注
1炭化硅剛玉比
667
參考文獻(xiàn):
澆注料/m3重1.5m3
1]梁利生,陳俊,張龍來寶鋼3號(hào)高爐爐役后期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)
生產(chǎn)實(shí)踐[J]煉鐵,2009,(3):1-4.
3.5熱風(fēng)閥、倒流休風(fēng)閥、十字測(cè)溫改造
2]安銘,欒吉益,王連杰,董龍果.濟(jì)鋼3#1750m3高爐中
修開爐快速達(dá)產(chǎn)實(shí)踐山東冶金,2007,(5):29-31.
(1)改造目標(biāo)
3]趙思,謝友陽武鋼3號(hào)高爐中修開爐實(shí)踐[]煉鐵,2003,
通過改造,保證設(shè)備穩(wěn)定性。
(4):23-25.

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