【正文】 綜合應(yīng)用上述行之有效的技術(shù)是現(xiàn)代高爐實(shí)覡長(zhǎng)壽的關(guān)鍵。6 結(jié)論我國高爐的大型化和高爐長(zhǎng)壽技術(shù)應(yīng)用和推廣已是我國鋼鐵工業(yè)走向新型化工業(yè)道路的必然選擇。將測(cè)定的溫度信息用數(shù)學(xué)模型解析，轉(zhuǎn)換成爐墻耐火材料殘余厚度畫面。銅冷卻壁使用工業(yè)水冷卻時(shí)，其水速必須大于2m/s，水的硬度須小于8，避免產(chǎn)生硬質(zhì)垢，并需定期進(jìn)行殺菌滅藻。一般采用軟水或純水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)。（7）高爐冷卻設(shè)備的水質(zhì)監(jiān)控冷卻水水質(zhì)及穩(wěn)定性對(duì)冷卻設(shè)備的傳熱效果及高爐長(zhǎng)壽起著重要的作用。調(diào)查表明，爐缸周邊的鐵水環(huán)流強(qiáng)烈沖刷爐缸壁，特別是在出鐵口處造成“象腳”型侵蝕，克服爐缸中過強(qiáng)的周邊流的主要方法是增加死鐵層的深度，爐缸中鐵水的殘留量增加后+爐缸壁的鐵水流速大大減低。因此日常精心維護(hù)出鐵口區(qū)，使用具有抗沖刷能力的炮泥，精確控制炮泥用量，經(jīng)常將出鐵口的深度保護(hù)在上限是必要的。（6）出鐵口區(qū)域的長(zhǎng)壽技術(shù)良好的出鐵口區(qū)維護(hù)是高爐長(zhǎng)壽的關(guān)鍵之一。2)陶瓷杯結(jié)構(gòu)。近些年?duì)t缸側(cè)壁耐材使用具有高導(dǎo)熱系數(shù)的熱壓，小塊碳磚或超微孔碳磚，其低孔隙度能阻止鐵水和渣的滲透，具有高抗堿性能，可吸收部分熱應(yīng)力，配以高效的水冷系統(tǒng)，能將爐缸的熱流i玨速傳遞給冷卻系統(tǒng)帶出爐外，從而在爐缸側(cè)壁爐襯耐材的熱面形成一層穩(wěn)定的凝結(jié)保護(hù)層，抵抗?fàn)t缸側(cè)壁的”象腳型”侵蝕。（5）爐缸爐底區(qū)域的長(zhǎng)壽技術(shù)爐底及爐缸磚襯的侵蝕情況將決定高爐一代爐役的壽命，但其殘余厚度又無法直接觀測(cè)和修復(fù)。水島4號(hào)高爐將可更換的銅冷卻板與外置灰鑄鐵冷卻壁的銅冷卻壁結(jié)合使用取得了20年的實(shí)績(jī)。磚壁合一，取消凸臺(tái)，可以保證光滑的爐型。（4）爐身中部冷卻系統(tǒng)與耐材結(jié)構(gòu)軟熔帶以上的爐身中部，爐溫高達(dá)7001000度，隨著噴煤量提高，邊緣氣流發(fā)展，該區(qū)域的熱負(fù)荷急劇升高，但此區(qū)域沒有形成渣皮的條件，是爐襯磨損最嚴(yán)重的區(qū)域，是現(xiàn)代高爐長(zhǎng)壽的難點(diǎn)之一。在爐腹、爐腰至爐身下部高熱負(fù)荷區(qū)安裝銅冷卻壁是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽的最佳選擇，在高利用系數(shù)的操作條件下可確保此區(qū)域的壽命達(dá)1520年而且無需使用價(jià)格昂貴的耐材，高爐爐體的維護(hù)工作大大減少。（3）爐體的冷卻設(shè)備主要趨向于采用冷卻壁式，采用冷卻板式的高爐減少冷卻板屬于點(diǎn)式冷卻，具有操作爐型不規(guī)則、爐殼開孔多、易漏煤氣，冷卻板之間的爐殼易發(fā)紅、爐體后期維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。例如日本君津3號(hào)高爐爐缸采用了六段灰鑄鐵光面冷卻壁，爐腹?fàn)t腰爐身中下部采用了九段高韌性鐵素體球墨鑄鐵冷卻壁，爐身上部S5冷卻壁至水冷爐喉之間采用了三段球墨鑄鐵冷卻壁。影響現(xiàn)代高爐一代爐齡的薄弱環(huán)節(jié)主要集中在如下幾個(gè)區(qū)域：爐腹、爐腰至爐身下部，以及爐缸區(qū)域。、高煤比、低維護(hù)費(fèi)用的基礎(chǔ)上取得的長(zhǎng)壽業(yè)績(jī)，爐役壽命和單位爐容產(chǎn)量應(yīng)作為高爐產(chǎn)量作為高爐長(zhǎng)壽同時(shí)追求的目標(biāo)。在爐腹和爐身下部區(qū)域采用自我造襯、自我保護(hù)的無過熱冷卻設(shè)備——銅冷卻壁技術(shù)，在此區(qū)域淡化耐材爐襯的作用，依靠形成穩(wěn)定渣皮來保護(hù)銅冷卻壁，開爐前僅噴涂一層普通耐火涂料來防止開爐時(shí)的爐料磨損；在高爐爐缸側(cè)壁區(qū)域使用熱壓小塊碳磚、優(yōu)質(zhì)微孔碳磚配合冷卻壁貨陶瓷杯來延長(zhǎng)使用壽命。高爐建設(shè)時(shí)應(yīng)在爐底、爐缸、爐腹、爐腰、爐身內(nèi)襯設(shè)置一定數(shù)量的測(cè)溫裝置，科直接掌握相應(yīng)部位內(nèi)襯的溫度，其靈敏度和可靠性均高于冷卻水溫差，冷卻設(shè)備漏水時(shí)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理，冷卻壁損壞嚴(yán)重時(shí)，可在相應(yīng)部位插入冷卻棒，壓入硬質(zhì)耐火泥，維持正常生產(chǎn)，當(dāng)冷卻壁大面積損壞時(shí)，可在中修時(shí)進(jìn)行更換。高爐煉鐵是以精料為基礎(chǔ)的，精料水品對(duì)高爐生產(chǎn)指標(biāo)影響占70%左右，對(duì)高爐長(zhǎng)壽的影響也是十分重要的，精料水平提高不但有利于提高噴煤比，提高爐料的透氣性，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，而且精料水平高了，爐料帶進(jìn)高爐的堿金屬以及氟化物對(duì)爐襯的破壞也將減少，降低了磚襯結(jié)瘤的可能性，使高爐得以長(zhǎng)期順行。因此要提高高爐長(zhǎng)壽水平必須提高高爐的設(shè)計(jì)、建設(shè)水平。3 影響高爐長(zhǎng)壽的因素高爐是否能長(zhǎng)壽取決于三個(gè)因素：（1）高爐新建時(shí)采用的長(zhǎng)壽技術(shù)，如合理的爐型、優(yōu)良的設(shè)備制造質(zhì)量、高效的冷卻系統(tǒng)、優(yōu)質(zhì)的耐材和良好的施工水平，以及大修設(shè)計(jì)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，鋼鐵工業(yè)也迅猛的發(fā)展，我國的鋼鐵產(chǎn)量以居世界前列，但是我們的煉鐵技術(shù)遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)，我國絕大多數(shù)高爐都沒有達(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)別小高爐壽命在5年以下。延長(zhǎng)高爐壽命不僅可以節(jié)約高爐大修引起的直接費(fèi)用，還可以避免因高爐大修停產(chǎn)帶來的損失，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。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)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)品質(zhì)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，一座大型高爐的大修費(fèi)用在1億元左右。 longevity1 前言高爐長(zhǎng)壽是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它是鋼鐵企業(yè)的整體技術(shù)和管理水平的主要標(biāo)志，需要從高爐的設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、高爐操作和維護(hù)等方面的工作來延長(zhǎng)高爐的壽命。【關(guān)鍵詞】 高爐；控制；長(zhǎng)壽The Development Of Blast Furnace Longevity Technology[Abstract] The paper analyzied the current situation of the domestic and foreign blast furnace and the main factors of the longevity of blast furnace,put forward the latest trends of mordern blast furnace longevity technology. Integrated application of a variety of technology is a key to carry out the longevity of blast furnace. [Keywords] blast furnace。附錄高爐長(zhǎng)壽技術(shù)的發(fā)展 【摘要】 本文從高爐長(zhǎng)壽的必要性出發(fā)，分析了國內(nèi)外高爐壽命的現(xiàn)狀和影響高爐長(zhǎng)壽的主要因素，提出了現(xiàn)代高爐長(zhǎng)壽技術(shù)發(fā)最的最新趨勢(shì)。在設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向一直關(guān)心和指導(dǎo)我的王永斌老師表示衷心的感謝?；厥走@三年走過的路，無不充滿汗水和拼搏。高爐技術(shù)特點(diǎn)[J].煉鐵，.[15] 翟勇強(qiáng). 水鋼1350m179。而且耐材消耗量大量減少，節(jié)省大量投資。鐵口通道、風(fēng)口區(qū)采用大塊剛玉莫來石組合磚砌筑,在結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)了磚襯穩(wěn)定性。高爐爐襯設(shè)計(jì)充分考慮了高爐各部位的不同工作條件和侵蝕機(jī)理，有針對(duì)性的選用耐火材料,并在結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)磚襯的穩(wěn)定性。高爐設(shè)計(jì)為適當(dāng)矮胖型，并加深死鐵層厚度。高爐壽命與高爐設(shè)計(jì)密不可分，合理的高爐設(shè)計(jì)，對(duì)延長(zhǎng)高爐壽命至關(guān)重要?；砻鏋閹露鹊乃嗌碀{層，以便于排出積水?；牡酌娣e較大，以減小單位面積的地基所承受的壓力?；张c基礎(chǔ)之間留有10mm的水平溫度縫，其間填充石英砂，以抵抗形變損壞?；障虏康臓t殼外面設(shè)有密封鋼環(huán)，上部與爐殼焊接，下部澆注在基座的混凝土內(nèi)。基墩的形狀為圓柱體，直徑尺寸與爐底相適應(yīng)，～ m， 。基墩的作用是隔熱和調(diào)節(jié)鐵口標(biāo)高。B 高爐基礎(chǔ)的形狀、尺寸、材質(zhì)結(jié)構(gòu)高爐基礎(chǔ)是由基墩和基座組成的。過去由于沒有耐熱混凝土基墩和風(fēng)冷爐底設(shè)施，爐底破損到一定程度后，常引起基礎(chǔ)破壞，甚至爆炸。2)具有一定的耐熱能力。高爐基礎(chǔ)下沉?xí)鸶郀t鋼結(jié)構(gòu)變形，管路破裂；不均勻下沉將引起高爐傾斜，破壞爐頂正常布料，嚴(yán)重時(shí)不能正常生產(chǎn)。高爐基礎(chǔ)由埋在地下的基座和地面上的基墩組成。爐身支柱是支持爐頂框架及爐頂平臺(tái)上的荷載以及爐身部分的平臺(tái)走梯、給排水管道等[5]。爐腰支圈用幾塊30mm后的扇形鋼板焊接成水平環(huán)圈。② 爐缸支圈、爐腰支圈和支柱座圈爐缸支圈上端與爐腰支圈連接，下端則支撐到基座面上的座圈上，采用35mm厚的鋼板，焊成工字型斷面支柱，長(zhǎng)度14m。先將鋼板彎卷好，然后預(yù)裝、焊接。本設(shè)計(jì)采用自立式，該設(shè)計(jì)除爐襯外均由爐殼將其荷載傳給基礎(chǔ)。只有裝料設(shè)備重量經(jīng)爐殼傳結(jié)基礎(chǔ)?？蚣芟虏抗潭ㄔ诟郀t基礎(chǔ)上，頂端則支撐在爐項(xiàng)平臺(tái)。第五章 高爐鋼結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)高爐本體鋼結(jié)構(gòu)，主要是解決爐頂荷載、爐身荷載傳遞到爐基的方式方法，本設(shè)計(jì)采用爐身框架式。第四代冷卻壁由于是薄壁，使得內(nèi)襯侵蝕引起的內(nèi)形變化與圓周均勻性的變化可限制到最小限度，從而保證了高爐在投產(chǎn)初期的極短時(shí)間內(nèi)就達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，并長(zhǎng)期穩(wěn)定地操作，以及一代壽命中都能很好地控制爐料分布和煤氣分布。由于冷卻壁對(duì)磚襯的支承能力較差，內(nèi)襯壽命約2—3年。第三代冷卻壁的主要特征是，增加了角部水管，同時(shí)增加了背部蛇形管。(4)將支撐砌體的“l(fā)”，形部位用單獨(dú)系統(tǒng)的水管冷卻。(2)使用鐵素體球墨鑄鐵代替高鉻鑄鐵。發(fā)現(xiàn)冷卻壁的損壞是由冷卻壁四個(gè)邊緣開始的，從發(fā)裂而形成裂紋，逐漸在各冷卻壁交界處，特別是四個(gè)角上開裂，使鑄鐵碎裂、脫落，致使高爐爐殼局部過熱。根據(jù)這些原則的指導(dǎo)，在冷卻壁內(nèi)配置了較粗的水管。當(dāng)水與水管表面的熱流密度過大時(shí)，水來不及把管壁的熱量帶走，管壁將過熱，并引起局部沸騰造成氣塞，破壞水的正常流動(dòng)。爐喉有幾十塊保護(hù)板，在爐喉的剛殼上裝有吊掛座，座下裝有橫的擋板，板之間留20mm的間隙，保證保護(hù)板受熱膨脹時(shí)不相互碰擠。爐頂采用噴水冷卻。因此，新建和改建的高爐爐身上部普遍采用水冷壁。大型高爐爐缸直徑較大，周圍徑向冷卻壁的冷卻，已不足以將爐底中心部位的熱量散發(fā)出去，爐底如不進(jìn)行冷卻爐底則向下侵蝕嚴(yán)重。在爐腹和爐腰采用了新日鐵第三代冷卻壁。大型高爐爐缸直徑較大，周圍徑向冷卻壁的冷卻，已不足以將爐底中心部位的熱量散發(fā)出去，爐底如不進(jìn)行冷卻爐底則向下侵蝕嚴(yán)重。為了使?fàn)t身中上部結(jié)構(gòu)的壽命與爐身下部同步，國內(nèi)專家認(rèn)定爐身中上部采用全覆蓋鑲磚球磨鑄鐵冷卻壁，且天鋼、唐鋼等多座高爐使用效果非常好。近年來我國生產(chǎn)的銅冷卻壁已經(jīng)適應(yīng)了國內(nèi)市場(chǎng)的需要，國內(nèi)很多高爐使用了銅冷卻壁，效果很好。究其原因，問題在與球磨鑄鐵冷卻壁本體材料的導(dǎo)熱系數(shù)低，水管表面存在防滲碳涂層所形成的氣隙層使得冷卻壁的整體熱阻很大。傳熱理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)果表明，在爐襯被完全侵蝕的條件下，球墨鑄鐵冷卻壁在有渣皮存在時(shí)，尚可維持正常工作，一旦由于爐況波動(dòng)造成渣皮脫落，冷卻壁本體將出現(xiàn)過熱，工況溫度將超過球磨鑄鐵的極限使用溫度—760℃.這種情況的出現(xiàn)將是不可避免的，高爐的操作條件越不穩(wěn)定，它的出現(xiàn)將越頻繁，冷卻壁的損壞就越快。20世紀(jì)80年代以前，我國高爐采用工業(yè)水開路循環(huán)和普通灰鑄鐵冷卻壁那邊的冷卻系統(tǒng)遠(yuǎn)未達(dá)到無過熱狀態(tài)。通過長(zhǎng)期的實(shí)踐，人們認(rèn)識(shí)到爐身下部壽命的延長(zhǎng)必須在該部位建立一個(gè)無過熱的冷卻體系。高效的高爐不長(zhǎng)壽，長(zhǎng)壽的高爐難以高效，這是過去的高爐存在的狀況。延長(zhǎng)高爐壽命不僅可以保證高爐實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定高產(chǎn)，降低燃料消耗，而且還可以直接節(jié)約大修費(fèi)用和減少由于大修引起的停產(chǎn)損失。目前，多數(shù)高爐爐底都采用水冷的方法，即水冷爐底。爐喉有幾十塊保護(hù)板，在爐喉的剛殼上裝有吊掛座，座下裝有橫的擋板，板之間留20mm的間隙，保證保護(hù)板受熱膨脹時(shí)不相互碰擠。砌磚緊靠冷卻壁，縫隙用炭質(zhì)填料填充。爐身砌磚厚度通常為690～805 mm，目前趨于向薄的方向發(fā)展，本設(shè)計(jì)的爐襯厚度采用575 mm，即230高鋁磚+345高鋁磚=575 mm。爐腰緊靠爐腹，侵蝕作用也相似。爐腹區(qū)域采用磚壁合一薄內(nèi)襯(150 mm)結(jié)構(gòu)形式?？梢赃m應(yīng)高爐長(zhǎng)壽目標(biāo)的要求。 爐底水冷管，在水冷管中心線以上至爐底密封板間，添以導(dǎo)熱性能好的碳素材料，冷卻水管中心線以下采用澆注料，爐底板下與碳素?fù)v打料之間縫隙采用碳素膠泥壓力灌漿。冷卻壁與碳磚之間在采用大塊碳磚時(shí)應(yīng)留有80100填料縫，期間充填導(dǎo)熱率與大塊碳磚相近的碳素填料。鐵口以下的易形成蘑菇狀侵蝕區(qū)，外側(cè)采用熱壓小塊炭磚（NMA），加厚部分靠爐墻采用NMD以降低熱阻，提高冷卻效果。鐵口區(qū)域的外側(cè)采用熱壓小塊炭磚（NMA），加厚部分靠爐墻采用NMD以降低熱阻，提高冷卻效果，熱壓小塊炭磚內(nèi)側(cè)用陶瓷材料保護(hù)。爐缸爐底耐材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)爐底砌3層大塊炭磚，底部一層為國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石墨磚，第二層為國產(chǎn)微孔炭磚，上部為德國SGL公司的超微孔炭磚7RDN，上砌兩層優(yōu)質(zhì)陶瓷材料。高爐爐底、爐缸內(nèi)襯承受著高爐內(nèi)氣體 高壓和鐵水壓力、高溫和溫度波動(dòng)的作用,還承受著渣鐵沖刷、化學(xué)侵蝕,有害元素的作用產(chǎn)生脆化、剝落上浮,還有可能因漏水而造成的氧化,其工作環(huán)境復(fù)雜。主要考慮六項(xiàng)指標(biāo)：抗堿金屬性、導(dǎo)熱性、抗爆裂性、碳素氧化性、抗熱震性和抗渣耗侵蝕性能。13爐身角β83176。4d12h5=V= V+V+V+V+V=誤差ΔU=100%=%＜1%所以，設(shè)計(jì)合理。4D2h3= 爐身部分容積計(jì)算： V4=π247。4d2h1=： V2=π247。 由公式 h4= (Dd1)tanβ247。 (d1)爐喉直徑可用 d1/D 的比值確定，大中型高爐d1/D ~ ， D—爐腰直徑 ， 。式中：d —— 爐缸直徑，；∴D=d== 取11m (h5)一般參照同類型高爐數(shù)據(jù)選取，大型高爐為 ~ m ；中型高爐為 ~ ；小型高爐為 ~ 。 爐腰直徑 ( D ) 可由 D/d 確定，一般大型高爐為 ~ ，中型高爐為 ~ ，小型高爐