我國高爐安全長壽技術實現新跨越
2026-04-16 08:58:09
夏傑生
4月16日~5月3日,山西建邦集團旗下的通才工貿有限公司(以下簡稱建邦通才)煉鐵廠容積為1860立方米的3號高爐停爐中修,在更換風口帶以上的冷卻壁和鋼殼時發現,其爐缸出鐵口以上部位的碳複合磚陶瓷杯結構在使用了7年之後,依然完好無損。
4月30日,建邦集團副總經理兼總工程師武會卿在現場對觀者評價說:此高爐爐缸(陶瓷杯壁)的完好程度超出了人們的想象,據此狀況估算,該爐底爐缸結構還可以再使用10年以上。
對碳複合磚的研發過程十分熟悉的全國知名煉鐵專家、北京科技大學原校長楊天鈞教授得知後評價說:“碳tan複fu合he磚zhuan的de研yan發fa和he應ying用yong是shi具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de核he心xin技ji術shu和he技ji術shu集ji成cheng,是shi高gao爐lu爐lu缸gang和he爐lu底di用yong耐nai火huo材cai料liao的de重zhong大da革ge新xin,有you力li地di推tui動dong了le高gao爐lu安an全quan長chang壽shou技ji術shu的de跨kua越yue式shi發fa展zhan。”
國家發明專利助煉鐵界圓夢
該高爐爐缸爐底采用的是由河南省鞏義市第五耐火材料有限公司(以下簡稱五耐)聯合河南科技大學、北京科技大學創新研發的,並榮獲多項國家發明專利和冶金科學技術獎的科技成果,其中就包括一項由趙永安、校鬆波、張燦星、張曉雷、張亞鋒研發的“碳複合磚及其生產方法”成果,兩項由趙永安、武會卿、張曉雷、李明歡研發的“安全長壽高爐爐底爐缸結構一、二”成果。
該gai高gao爐lu爐lu缸gang爐lu底di結jie構gou創chuang造zao出chu如ru此ci長chang的de使shi用yong壽shou命ming不bu是shi偶ou然ran的de。據ju五wu耐nai主zhu管guan技ji術shu的de副fu總zong經jing理li趙zhao永yong安an介jie紹shao,五wu耐nai碳tan複fu合he磚zhuan是shi普pu通tong碳tan磚zhuan加jia陶tao瓷ci杯bei的de複fu合he材cai料liao,建jian邦bang通tong才cai煉lian鐵tie廠chang3號高爐爐缸采用了碳複合磚加一層陶瓷杯的雙重砌築結構,沒有用碳磚,這是供需雙方的創新之舉。在此前,該廠2號高爐爐缸爐底僅僅采用了五耐單一碳複合磚結構,至今已生產了12年,仍在滿負荷生產,單位爐容產鐵量已近1.5萬噸/立方米,從未進行過大修,也未護爐。而該廠3號高爐爐缸爐底采用碳複合磚加陶瓷杯的雙重結構,其使用壽命比2號高爐還要長。

圖為4月30日供需雙方的技術人員在對因更換高爐冷卻壁和鋼殼而停爐中修的建邦通才3號1860m3高爐完好如初的碳複合磚+陶瓷杯爐缸、爐底結構進行勘測。(武會卿 攝)
在(zai)煉(lian)鐵(tie)生(sheng)產(chan)中(zhong),高(gao)溫(wen)冶(ye)煉(lian)條(tiao)件(jian)和(he)熔(rong)融(rong)流(liu)動(dong)的(de)鐵(tie)水(shui)極(ji)易(yi)對(dui)爐(lu)缸(gang)磚(zhuan)襯(chen)造(zao)成(cheng)損(sun)傷(shang),幾(ji)乎(hu)每(mei)年(nian)都(dou)有(you)爐(lu)缸(gang)燒(shao)穿(chuan)的(de)嚴(yan)重(zhong)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)。據(ju)不(bu)完(wan)全(quan)統(tong)計(ji),近(jin)幾(ji)年(nian)國(guo)內(nei)就(jiu)有(you)50多座大型高爐爐缸爐底發生了燒穿事故。一座3000立方米級高爐爐缸被燒穿,直接損失約5000wanyuan,haikenengzaochengrenyuanshangwang,erqiebushaoshigufashengzailuyidechuqi,youdeshenzhikailubudaoyinian。shigudebukeyuzhixingchengweishengchanzhongzhongdadeanquanyinhuan。yinci,tigaolugangludizhuanchendekangsunshangnengli,shiquebaolugangludichangshouheanquanshengchandejishuguanjian。keyishuo,zaigaolujingshougaowen、腐蝕、衝刷、磨損、破po損sun的de條tiao件jian下xia,如ru何he提ti高gao爐lu缸gang爐lu底di磚zhuan襯chen的de抗kang損sun能neng力li實shi現xian高gao爐lu長chang壽shou是shi煉lian鐵tie工gong作zuo者zhe長chang久jiu以yi來lai一yi直zhi夢meng寐mei以yi求qiu的de期qi盼pan。如ru今jin,這zhe份fen期qi盼pan被bei以yi五wu耐nai為wei首shou的de耐nai材cai科ke技ji工gong作zuo者zhe用yong他ta們men的de發fa明ming專zhuan利li實shi現xian了le。
國內煉鐵界和耐材界的多位權威專家認為,五耐研發的“複合型碳複合磚+陶瓷杯型爐缸”結構具有重大意義。它既可保證整體砌築結構穩定,又可有效克服傳統的“陶瓷杯+常規碳磚”結構穩定性差、陶瓷杯壽命短兩大缺陷,是具有普及技術優勢的新一代爐缸爐底結構磚。
專利技術打造陶瓷杯合格“保鏢”
武wu會hui卿qing認ren為wei,確que保bao高gao爐lu長chang壽shou是shi一yi個ge係xi統tong工gong程cheng,就jiu像xiang人ren一yi樣yang,長chang壽shou一yi靠kao遺yi傳chuan因yin素su,二er靠kao後hou天tian保bao養yang。建jian邦bang通tong才cai的de高gao爐lu長chang壽shou既ji靠kao操cao作zuo管guan理li,又you與yu爐lu缸gang用yong磚zhuan和he砌qi築zhu技ji術shu等deng因yin素su有you關guan。以yi往wang,普pu通tong陶tao瓷ci杯bei的de使shi用yong壽shou命ming僅jin為wei1~3年,人們認為沒有辦法讓砌築在爐缸壁的陶瓷杯和普通碳磚長期存在,侵蝕是早晚的事。這是因為人們一直找不到陶瓷杯的合格“保鏢”——“渣牆鐵壁”。而建邦通才煉鐵廠3號高爐采用的雙重緊密結合結構的實踐充分證明,在五耐碳複合磚獨具特色的傳熱梯度下,可在陶瓷杯前麵形成“渣牆鐵壁”,且長期存在。這種“渣牆鐵壁”的實質就是在高溫鐵水與磚襯間形成一個半熔融的“渣鐵殼”,將高溫的鐵水和耐材隔離開來,改變了整個爐襯的物理結構。這種理念和現實顛覆了以前人們認為在爐缸不能形成“渣鐵殼”的思想,是煉鐵和耐材界的一大創新。
“該3號高爐爐缸爐底結構狀態仍像一個還很年輕的小夥子。”武會卿形象地評價道。這樣的結構狀態為用戶節省了巨額的維護費用,如果算上高爐因爐缸燒穿而造成的大修、停產,加上鐵產量損失和護爐費用,就可達到近億元。另外,從國外進口的同類碳磚每噸價格需3萬~4萬元人民幣,而五耐碳複合磚每噸價格才1萬多元。目前,全國已有105座高爐采用了五耐碳複合磚,不僅均取得了安全長壽的使用效果,而且為煉鐵廠節約成本、降jiang低di消xiao耗hao和he維wei護hu費fei用yong立li下xia了le汗han馬ma功gong勞lao。事shi實shi證zheng明ming,該gai產chan品pin不bu僅jin性xing能neng優you於yu國guo外wai進jin口kou同tong類lei產chan品pin,而er且qie完wan全quan可ke以yi替ti代dai進jin口kou產chan品pin,更geng可ke以yi在zai全quan國guo大da高gao爐lu上shang廣guang泛fan采cai用yong。
金杯銀杯不如用戶口碑
據(ju)五(wu)耐(nai)總(zong)經(jing)理(li)張(zhang)佳(jia)磊(lei)和(he)趙(zhao)永(yong)安(an)介(jie)紹(shao),碳(tan)複(fu)合(he)磚(zhuan)是(shi)根(gen)據(ju)爐(lu)缸(gang)的(de)工(gong)況(kuang)條(tiao)件(jian)綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)了(le)各(ge)種(zhong)原(yuan)料(liao)的(de)搭(da)配(pei)製(zhi)成(cheng),既(ji)保(bao)留(liu)了(le)碳(tan)磚(zhuan)和(he)陶(tao)瓷(ci)杯(bei)各(ge)自(zi)的(de)優(you)點(dian),又(you)克(ke)服(fu)了(le)它(ta)們(men)的(de)不(bu)足(zu),重(zhong)點(dian)解(jie)決(jue)了(le)碳(tan)磚(zhuan)的(de)抗(kang)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)氧(yang)化(hua)性(xing)、抗鋅侵蝕性和抗鐵熔蝕性差的三大難題。在冷卻設備漏水和鋅負荷高的情況下,碳複合磚能夠保證磚襯結構的穩定,而在冷卻強度不夠、鐵tie水shui直zhi接jie接jie觸chu磚zhuan襯chen時shi,其qi優you異yi的de抗kang鐵tie熔rong蝕shi性xing又you能neng抗kang得de住zhu鐵tie水shui的de熔rong蝕shi,為wei冷leng卻que強qiang度du的de恢hui複fu再zai次ci形xing成cheng保bao護hu層ceng贏ying得de時shi間jian,從cong而er確que保bao爐lu缸gang有you較jiao長chang的de使shi用yong壽shou命ming。而er傳chuan統tong的de碳tan磚zhuan和he陶tao瓷ci杯bei隻zhi是shi從cong各ge自zi單dan一yi的de方fang麵mian去qu考kao慮lv,無wu法fa徹che底di解jie決jue問wen題ti。
除3號高爐外,建邦集團的其餘3座高爐也都采用了五耐單一碳複合磚砌築,根據各座高爐的使用現狀估計,都能再使用10年以上不用大修。建邦通才為五耐出具的用戶質量報告指出,采用五耐碳複合磚結構可產生下列4個方麵的效益:一是比傳統結構爐缸有一定的擴容(爐缸磚襯可以薄一些),爐容可擴大15%左右;二是永久性陶瓷杯爐缸的誕生,可延長高爐使用壽命2倍以上,比傳統結構減少維護和投資費用3000萬元以上;三是實際單位容積產鐵可提高2倍以上;四是鐵口炮泥用量比常規減少15%~20%(鐵口內爐牆侵蝕少,泥包小)。建邦人建議,一旦其目前最長爐齡的2號高爐(2007年投產,全世界第一座碳複合磚高爐)yinminghounianchannengzhihuanbeipotinglu,xiwangwunairennengjianglugangdetanfuhezhuanlahuichangli,jianyigechangshoulugangzhuanbowuguan,ranggengduodeliantierenyunaicairenshigengshenruxiangxilejietanfuhezhuan,congershiqizaiwoguoliantiegaolushangdedaogengguangfantuiguang。
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:楊小光
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