高炉炉缸结构

高炉炉腹、炉底、炉缸烧穿应急预案

目的：炼铁厂炉腹、炉缸烧穿 事故十分危险，近百立

方约5、6百吨的渣铁从炉腹、炉缸、炉底烧穿炉壳流入炉底，将对生命财产构成重大威胁，特别是高炉炉役后期，高炉炉腹、炉缸、炉底检测温度超高在生产作业过程中的安全风险极高，另长时间的生产过程，炉腹、炉缸、炉底的测温点在恶劣环境下长时间使用，损坏率非常高，对炉缸的安全检测工作带来的很大的难度，为防患于未然，保证在突发性事故发生时能处理及时、措施得力，特制订本预案。 一、烧穿原因分析

一代高炉寿命主要取决于炉缸状况，随着高炉冶炼的强化、炉顶压力的提高、低硅冶炼、碱金属危害和硫负荷增加铁水含硫增高，维护炉缸炉底的重要性日益突出。高炉炉缸、炉底侵蚀的形状主要有两种:“锅底形”和“象脚型”，现阶段主要检测反应为后者，出现高炉炉腹、炉底、炉缸烧穿的原因

1、设计不合理，耐火材料质量低劣及筑炉质量不佳，筑炉监管不到位；

2、冷却强度不足、水压低，水量少、水质不好、水管结垢；热电偶温度显示异常，炉缸的监测手段不到位，未能及时发现异常。

3、原燃料质量不好，经常使用含铅或碱金属高的原燃料冶炼；碱金属及锌负荷高化学侵蚀使碳砖中形成脆热带破坏及溶蚀；

4、炉况不顺，频繁的用萤石等洗

我国高炉炉缸破损情况初步调查

黄晓煜 薛向欣 (鞍山钢铁(集团)公司) (东北大学)

摘 要 结合鞍钢2号和7号等高炉和2号高炉的调查结果，对国内部分高炉炉缸破损情况进行初步调查，对炉缸破损原因做了初步分析和讨论，认为造成我国高炉炉缸环形断裂的主要原因是由于碳砖自身物化性能差以及炉缸碳砖和高炉炉壳之间的热应力；环裂的出现加剧了炉缸的异常侵蚀。 关键词 高炉炉缸 炉缸侵蚀 热应力 环形断裂

PRELIMINARY INVESTIGATION ON BLAST FURNACE

HEARTH DAMAGE IN CHINA

HUANG XiaoyuXUE Xiangxin (Anshan Iron & Steel(Group) Co.)(Northeastern University)

ABSTRACT A preliminary investigation was made on hearth damage of a number of furnaces in China,and the analysis and discussion are presented for reasons of hearth dama

高炉炉底炉缸侵蚀自动监测及预警系统（FE系统）

技术方案

一、概述

1．FE系统的作用及功能

高炉长寿是当代冶金工作者最关心的问题之一。国外先进高炉一代炉役（无中修）寿命可达15年以上，部分达20年以上。国内高炉一代炉役（无中修）寿命在10年以下，少数10~15年，故近年来急起直追。高炉长寿涉及炉子设计、冷却设备、耐材、自动化、操作、维护等，无疑自动化是关键问题之一。

高炉长寿中的自动化主要包括以下5方面：1) 各风口支管的热风流量检测；2）炉子冷却水系统监视；3）炉身砌体温度检测；4）风口热风量分布自动控制；5）炉缸炉底侵蚀监视。 其中炉缸炉底侵蚀监视是最能直接反映炉子的寿命。我公司针对这一点，从俄罗斯引进了炉底炉缸侵蚀自动监测及预警系统（FE系统）。下面我们主要介绍一下FE系统。 (1)FE系统在高炉炼铁中的作用

通常在高炉炉底、炉缸两个区域的每一层冷却器或耐火材料热面下的炭砖中都预埋了若干支在线监测的专用传感器，监测炭砖温度。将测定的温度信息用数学模型解析，转换成炉强耐火材料残余厚度的画面，直观地向高炉操作者显示炉衬残余厚度及炉缸炉底1150℃等温线（面）。在炉役中后期，为了尽可能的延长炉龄，采用有效的炉缸炉底侵蚀状况在线监测模型十分重

炉缸整体浇注技术在新建高炉中应用的可行性分析

高炉炉缸整体浇注（代替传统陶瓷杯）技术，因其高度符合高炉炉缸原理且效果良好，在逐渐被众多高炉炼铁高炉检修技术所接受的同时，正在被越来越多的新建炼铁高炉项目所采用。

相较于传统的砌砖陶瓷杯，新建高炉炉缸整体浇注，实现了真正意义上“陶瓷杯”的“杯型”结构，浇注体可以起到良好的隔离和隔热的作用，更有助于高炉长寿及安全运行。另外，炉缸整体浇注技术，简单快捷，大大缩短施工工期；相对于传统炭砖生产高污染、高耗能等问题，炉缸浇注材料生产成本大幅度降低，可为钢铁用户节省了高炉建设费用。结合不定形耐火材料替代定型耐火材料的发展趋势，以及不定形耐火材料的优点，炉缸整体浇注技术，必将在未来新建高炉中占据更大的比例。

1、高炉炉缸技术

近年来，围绕高炉炉缸长寿化的技术一直在不断探索与发展。综合国内外研究以及实践，形成的主流意见认为：炉缸长寿的关键在于保持1150℃凝铁等温线处于炭砖热面以外，让炭砖内侧能够形成稳定的高黏度渣铁保护层，以避免炭砖与液态铁水的直接接触。因此，采用导热性好的优质炭砖，并在炭砖内侧砌筑或浇注一层不与铁水反应、耐侵蚀的材料，对炭砖加以保护的复合炉缸结构被普遍采用。

传统陶瓷杯，一般采用高铝质耐火砖砌筑而成，陶

高炉炉况稳定是高炉日常操作维护的重点，对于炉况失常，采用果断到位的措施，防治问题出现。具体是：

1休拉排减风次数多，慢风率高

送风不稳时，处理措施为：先恢复炉缸工作，风量适宜、下限碱度，炉温适宜，炉凉热量补充充足，采取喷吹渣铁口方式，活跃炉缸。长期休风采取措施：临时性堵风口、增加除铁次数、大喷渣铁口、适宜焦炭负荷等调剂手段

2亏料线作业

高炉长期亏料线作业，会影响到高炉煤气流的合理分布和炉料的有序热交换，容易导致炉凉事故及悬、崩料事故出现，应采取相应的减风和加焦等措施，降低冶炼的节奏和进程，并采取相应的调剂手段，防止炉凉。

3连续崩料

高炉崩料容易导致渣壳脱落，高炉操作者应及时减风来抑制崩料，并关注风口状态；若炉凉引起崩料应及时补充足够的焦炭，同时改善煤气流。

4连续低温

当炉温采用低于下限炉温，若调剂不及时容易导致炉凉事故，炉缸冻结，高炉结瘤等，应采取相应措施，并规范化操作。

5变料次数多

当变料次数多时，应策划好用料结构，争取稳定配料结构，减少变料次数，稳定高炉焦炭负荷，确保炉况长期处于稳定顺行状态。

6顶温过高

炉顶温度过高，会导致下部空间小，下料速度慢，探尺呆滞等，应采取切断煤气等操作手段，防止烧损炉顶设备和布袋除尘系统。

7高炉炉凉

液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。

上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ?

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接形式

常见的缸体组件连接形式如图3.10所示。

(1)法兰式连接（见图a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用的一种连接形式。

(2)半环式连接（见图b），分为外半环连接和内半环连接两种连

内蒙古科技大学毕业设计说明书

第一章 炉型计算及参数选择

1.1 定容积

选定高炉座数为1座，高炉利用系数为ηv=2.0t/(m3 2d),高炉容积Vu=2800m3

1.2 确定年工作日和日产量

年工作日为365395%=347天,日产量P总=Vu2ηv=5600t

1.3 炉缸尺寸

（1）炉缸直径

选定冶金强度I=0.95t（m32d）；燃烧强度i燃=1.05t/(m22h) 则： d= 0.23

IVui燃=11.58 取11.6m

校核Vu/A=

2800=26.51.一般大型高炉在22~28之间，计算合理。 π2d4（2）炉缸高度 hz=π4bPdNc2=1.65m 取1.7m

1.40.56hf=hz=

k=2.94m 取3.0m

风口数目：n=2(d+2)=23(10.9+2)=27.2 取27。 风口结构尺寸：a=0.5 h1= hf+a=3.5m

1.4 死铁层厚度

h0=1.5m

内蒙古科技大学毕业设计说明书

1.5 炉腰直径、炉腰角、炉腹高度

选取D/d=1.13

D=1.133d=1.13311.6=13.11m 取13m 选取炉腹角α

编号： RG/QF-03-3-38 1 /12

1、2、11高炉焖炉、开炉总结

一、 焖炉、开炉过程介绍 1、1#高炉焖炉开炉过程介绍 焖炉准备阶段：

7月3日上午8：10接通知要求于22：00之前休风焖炉，8：30开始加萤石洗炉（每间隔10批加3吨萤石和3吨焦炭），共加萤石6组18吨，控制炉温水平为[Si]0.6—0.8%，物理热1510℃以上，并将入炉理论碱度由1.10降至0.97。

表一：休风前铁水成分

出铁时间 13:26--14:36 14:52--16:04 16:47--17:25 18:10--19:58 20:20--21:33 Si 0.65 0.75 0.71 0.64 0.73 S 0.019 0.021 0.023 0.027 0.021 Mn 0.95 0.91 1.01 0.93 0.95 P 0.124 0.137 0.127 0.12 0.126 C 5.16 4.69 5.07 5.1 4.94 铁水温度 1520 1539 1517 1535 1530 17：00停止上负荷料开始上焖炉料并打水控制顶温，焖炉料为1

第一节 高炉炉况判断

要保持高炉优质、高产、低耗、长寿，首先就是维持高炉炉况的稳定顺行。从操作方面来看，维持高炉炉况的稳定顺行主要是协调好各种操作制度的关系，做好日常调剂。正确判断各种操作制度是否合理，并准确地进行调剂，掌握综合判断高炉行程的方法与调剂规律，显得尤为重要。观察炉况的内容主要就是判断高炉炉况变化的方向与变化的幅度。这两者相比，首先要掌握变化的方向，使调剂不发生方向性的差错。其次，要掌握各种参数波动的幅度。只有正确掌握高炉炉况变化的方向和各种数据，调剂才能恰如其分。 常见的炉况判断方法有直接判断法和利用仪器仪表进行判断。

一．直接观测法

高炉炉况的直接判断包括看出铁、看渣、看风口、看料速和探尺运动状态等，这是判断炉况的主要手段之一，尤其是对监测仪表不足的小型高炉更为重要。虽然直接判断法缺乏全面性，并且在时间上有一定的滞后性，但由于其具有直观和可靠的特点，因此是一项十分重要的观察方法，也是高炉工长必须掌握的技能。 （一）看出铁

主要看铁中含硅与含硫情况，它的变化能反映炉缸热制

度、造渣制度、送风制度、装料制度的变化情况。判断生铁含硅高低，主要以铁水流动过程中火花大小、多少，以及试样冷却后的断口颜色为

管理制度编号：YTO-FS-PD217

高炉炉长岗位职责通用版

In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers.

标准/ 权威/ 规范/ 实用

Authoritative And Practical Standards

精品制度范本

编号：YTO-FS-PD217

2 / 2 高炉炉长岗位职责通用版

使用提示：本管理制度文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。

答：(l)在公司和车间领导下，积极贯彻执行公司的各项规章制度。组织好本炉职工

全面完成公司下达的各项生产任务及其他各项经济技术指标。切实做好安全均衡生产。实

现一代炉龄的优质、高产、低耗、长寿、高效益。

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