延长高炉寿命的操作方法

国外近几年来煤气流控制都是发展中心，抑止边缘。既有利于炉况稳定顺行，降低焦比，又有利于保护炉墙。我国高炉仍多采用双峰式煤气分布，边缘气流比较发展，既不利于降低焦比，又不利于保护炉墙：
从炉身下部工作情况来比较：国外高炉的10年寿命中，冷却壁前面的耐火砖内衬一般能保持2—3年，其后的7—8年便依靠冷却壁(包括其上的渣皮)来维持工作，有的高炉后期进行喷补。这里起决定作用的是当砖衬被侵蚀掉冷却壁暴露在炉内以后，能保持不被烧坏。我国高炉一般开炉后一年左右炉身下部的砖衬即被侵蚀掉，接着冷却壁就开始烧坏，随之炉皮开始靠喷水冷却来维护。随着冷却壁烧坏数量增多，炉皮经常开裂，被迫频繁休风焊补。勉强维持两三年，到了难以继续维持下去的时候，就得停炉中修。这样，寿命就只有3—5年。这里，耐火砖衬寿命短固然是一个因素，但只是短了1—2年，关键是冷却壁寿命短，它一旦暴露出来，就没有任何抵抗能力。其原因一方面是冷却壁的材质和构造不好，更主要的方面是冷却水质太差。当冷却壁开始暴露出来，正需要冷却来保护的时候，这时炉子已生产一两年．冷却水管内的结垢已达到一定厚度了，冷却效率已降低许多，因而冷却壁失去抵抗能力是必然的。而高炉操作上的边缘过分发展，则是另一重要因素。
此外，我国有些高炉设计不合理，冷却壁不带凸台，或凸台寿命过短，生产中发生砖衬大面积脱落，更使炉身短命。
基于上面分析，延长高炉炉身寿命的措施如下：
(1)高炉操作上要彻底改变发展边缘气流的匀惯，代之以抑止边缘，发展中心的煤气分布。前者既不利于保护炉墙，又不利于降低焦比，而后者对两方面部有利。当然，要实现这个转变：需要在原料的整粒上下功夫。近几年，几座已采用软水密闭循环、球墨铸铁冷却壁、碳化硅砖的高炉，由于操作不当，已出现冷却壁过早烧坏的问题。梅山高炉没有采用上述措施，但操作上注意抑制边缘气流保持顺行，炉身寿命可望达到8年以上。正反两方面的经验说明，操作上注意护炉十分重要。
(2)改进高炉用耐火材料。炉身下部，包括冷却壁的镶砖在内，采用氮化硅结合的碳化硅砖。它的抗碱性、导热性、热震稳定性，耐磨性等都远远优于高铝砖，甚至优于刚玉砖。鞍钢6号等几座高炉的试用证明，寿命可延长2年左右。目前我国碳化硅砖已有一定生产能力，可以满足需要，应大力推广。
(3)加强冷却。这里必须明确一个指导思想：高炉炉身寿命的长短，关键在冷却。前面已谈过，炉身下部砖衬保留的时间不过2—3年，要达到10年寿命的目标，有7—8年时间要靠冷却壁来维持。因此，设计时，首先要考虑如何延长冷却壁寿命，使之在暴露于炉内的条件下不被烧坏。具体办法是：
1)改进冷却壁材质，改普通铸铁为球墨铸铁。
2)改进水管的布置，使边角部分得到足够的冷却，水管要施以涂层防止铸造过程中渗碳。
3)改进水质，改普通工业水为软水(或纯水)密闭循环。
4)保持足够的水流量和水速，以达到足够的冷却强度。
5)为使砌筑耐火砖壁应带凸台，凸台和本体应分别供水冷却。
(4)改进炉体结构。近几年国内高炉的炉身下部多采用单一的冷却壁，形成一种潮流。其实冷却壁结构有其砖衬易脱落和易被侵蚀的弱点，原料条件好，有条件采用加重边缘的操作制度的高炉才宜采用；而对那些原料较差，不得不维持边缘、中心两条通路的高炉，以采用板、壁结合的炉体结构为好。
炉腹部分，我国一般采用镶砖冷却壁，在冷却壁前面无论用什么耐火砖，保持时间都不长，但一般也没有什么问题，因为这部分主要靠渣皮保护。但也有些高炉出现冷却壁频繁烧坏的现象。解决的办法除加强和改善冷却外，保持炉况顺行和增加风口长度是很有效的办法。