高爐軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)進(jìn)行了許多優(yōu)化和改進(jìn)
近年來(lái)，我國(guó)高爐軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)進(jìn)行了許多優(yōu)化和改進(jìn)：①根據(jù)冷卻器的工作特點(diǎn)，分系統(tǒng)強(qiáng)化冷卻，單獨(dú)供水；②根據(jù)高爐不同部位的熱負(fù)荷情況，在垂直方向上分段冷卻，如爐缸、爐底設(shè)計(jì)為一個(gè)冷卻單元，爐腹、爐腰和爐身下部設(shè)為一個(gè)冷卻單元；③為便于系統(tǒng)操作和檢漏，采用圓周分區(qū)冷卻方式，在高爐圓周方向分為4個(gè)冷卻區(qū)間；④軟水串聯(lián)冷卻，軟水經(jīng)爐底、冷卻壁后，分流一部分升壓在冷卻風(fēng)口、熱水閥等。這種串聯(lián)冷卻系統(tǒng)具有占地小、投資抵、動(dòng)力消耗低的特點(diǎn)，在高爐上已經(jīng)得到應(yīng)用。
軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)
高爐冷卻系統(tǒng)對(duì)于臺(tái)車(chē)爐正常生產(chǎn)和長(zhǎng)壽至關(guān)重要。20世紀(jì)80年代末期，我國(guó)高爐開(kāi)始采用軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)，經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)和完善，軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)已日趨完善，并成為我國(guó)大型高爐冷卻系統(tǒng)的主流發(fā)展模式。
軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)使冷卻水質(zhì)得到改善，解決了冷卻水管結(jié)垢的致命問(wèn)題，為效高冷卻器充分發(fā)揮作用提供了技術(shù)保障。該系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠，動(dòng)力消耗低，補(bǔ)水量小，維護(hù)簡(jiǎn)便。
薄壁內(nèi)襯，磚壁一體化
高爐爐體破損機(jī)理的研究，使人們更加清楚地了解了高爐內(nèi)陳和冷卻器的工作條件?，F(xiàn)代傳熱學(xué)理論的研究和運(yùn)用，已將人們從傳統(tǒng)的思維困惑中解脫出來(lái)，形成現(xiàn)代高爐長(zhǎng)壽設(shè)計(jì)的基本理念，薄壁內(nèi)襯技術(shù)就是在此條件下應(yīng)運(yùn)而生。所謂薄壁內(nèi)襯就是對(duì)高爐內(nèi)襯和冷卻壁進(jìn)行優(yōu)化組合，形成磚壁一體化結(jié)構(gòu)，解決爐腹、爐腰和爐身下部高熱負(fù)荷區(qū)的短壽問(wèn)題，使其壽命與高爐爐缸、爐底的壽命同步。
我國(guó)已有數(shù)座大型高爐采用了磚壁一體化的薄壁內(nèi)襯技術(shù)。冷卻壁取消了凸臺(tái)，消除了冷卻壁薄弱的部位，而且冷卻壁熱面全部采用耐火材料保護(hù)，即所謂全覆蓋鑲磚冷卻壁。這種磚壁一體化的冷卻壁是在第四代冷卻壁的基礎(chǔ)上優(yōu)化演變而來(lái)的，其內(nèi)襯厚度僅為150~250mm。大型高爐爐腹、爐腰、爐身下部采用銅冷卻壁，爐身中部采用此種結(jié)構(gòu)，爐身上部設(shè)2~3段C型光面水冷壁，這應(yīng)是一種配置合理的長(zhǎng)壽爐體結(jié)構(gòu)。
耐火材料
高爐各個(gè)部位由于所處環(huán)境不同，選擇的耐火材料也不同。爐底和爐缸受高溫，化學(xué)侵蝕，靜壓和沖刷作用選用陶瓷杯爐底爐缸，本實(shí)用新型涉及一種高爐爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，特別適用于1000m3級(jí)以上高爐爐缸爐底內(nèi)襯。本實(shí)用新型將導(dǎo)熱法和耐火材料法溶為一體，采用熱壓炭磚-陶瓷杯組合爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，爐底滿鋪大塊炭磚，其上部中心區(qū)域砌筑莫石磚，周邊區(qū)域砌筑熱壓炭磚；爐缸壁內(nèi)側(cè)由棕剛玉預(yù)制塊，外側(cè)由熱壓炭磚及大塊炭磚構(gòu)成，該爐缸爐底組合內(nèi)襯能夠滿足高爐長(zhǎng)壽的要求，其壽命達(dá)到或超過(guò)15年，經(jīng)濟(jì)效益顯著。陶瓷杯爐底缸有高的荷重軟化溫度和較強(qiáng)的抗侵蝕性能和低導(dǎo)熱性，使高溫等溫線集中在剛玉和莫來(lái)石爐襯中，炭磚的高導(dǎo)熱性又可將熱量很快傳出去，達(dá)到保護(hù)爐底的目的。爐腹受強(qiáng)烈的熱力作用，還有料柱壓力和崩料和作料時(shí)的沖擊力，采用炭質(zhì)內(nèi)襯。爐腰和爐身中下部受高溫煤氣流沖刷和熱沖擊，化學(xué)侵蝕，要選用導(dǎo)熱性好，高溫耐磨，抗侵蝕性能好的耐火材料，選用燒成鋁炭磚并加強(qiáng)冷卻。爐身上部受爐料的沖擊磨損，粉塵的沖刷和金屬蒸氣侵蝕，采用高鋁磚。爐喉采用爐喉鋼磚。
自動(dòng)檢測(cè)與控制
自動(dòng)檢測(cè)是高爐長(zhǎng)壽不可缺少的技術(shù)措施。爐缸爐底溫度在線監(jiān)控已成為監(jiān)控爐缸爐底侵蝕狀態(tài)的重要手段，也是建立爐缸爐底內(nèi)襯侵蝕數(shù)學(xué)模式所需要的條件。爐腹、爐腰、爐身下部區(qū)域，溫度、壓力的檢測(cè)為高爐操作者隨時(shí)掌控爐況提供了有效的參考。通過(guò)對(duì)冷卻水流量、溫度、壓力的檢測(cè)?？梢杂?jì)算得出熱流強(qiáng)度、熱負(fù)荷等參數(shù)，而且還可以監(jiān)控冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。爐喉固定測(cè)溫、臺(tái)車(chē)爐爐頂攝像、煤氣在線自動(dòng)分析、爐襯測(cè)厚等技術(shù)的應(yīng)用使高爐長(zhǎng)壽又得到了進(jìn)一步的保障。我國(guó)寶鋼、武鋼、首鋼、本鋼、湘鋼的大型高爐還引進(jìn)了人工智能高爐冶煉專(zhuān)家系統(tǒng)，為延長(zhǎng)高爐壽命創(chuàng)造了有利條件。
爐體維護(hù)技術(shù)
用含鈦物料護(hù)爐，是由于在高溫條件下還原生成TiC、TiN或Ti（C、N）等高熔點(diǎn)化合物，沉積在爐缸爐底，對(duì)其形成保護(hù)層。我國(guó)高爐已成功應(yīng)用了含鈦物料護(hù)爐技術(shù)，釩鈦礦、含鈦球團(tuán)礦等護(hù)爐劑在高爐長(zhǎng)壽實(shí)踐中都取得了很好的效果，采用風(fēng)口噴吹含鈦物料護(hù)爐是延長(zhǎng)高爐壽命的主要技術(shù)措施，但由于采用爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)不同，開(kāi)始護(hù)爐的時(shí)間也存在差異。高爐連續(xù)工作10年尚未進(jìn)行護(hù)爐操作，這也從某種程度上證實(shí)了熱壓炭磚技術(shù)體系的合理性。
我國(guó)高爐爐體快速修補(bǔ)技術(shù)已經(jīng)得到推廣應(yīng)用。爐塵遙控噴補(bǔ)、壓漿等爐襯修補(bǔ)技術(shù)已成為現(xiàn)階段延長(zhǎng)高爐風(fēng)口以上區(qū)域壽命的重要技術(shù)措施。微型冷卻器、冷卻壁水管再造等冷卻壁修復(fù)技術(shù)也日漸成熟。