劉儉 王衛東 方音 （江蘇沙鋼集團有限公司）

徐瑞圖(tu) 何汝生（北(bei)京瑞爾(er)非(fei)金(jin)屬(shu)材料(liao)有限公(gong)司）

摘 要 沙鋼5800m3高(gao)爐(lu)采用了(le)整體式陶(tao)瓷(ci)杯、優質炭磚內襯等長壽結構爐(lu)襯，投(tou)產1年(nian)多的(de)實踐表(biao)明(ming)，整體式陶(tao)瓷(ci)杯有效地發揮(hui)了(le)“隔(ge)離”作用，爐(lu)底爐(lu)缸的(de)炭磚得到(dao)了(le)充(chong)分(fen)的(de)保護，陶(tao)瓷(ci)墊下沿的(de)溫度(du)一直穩定在約500℃，而陶(tao)瓷(ci)杯側壁(bi)冷面溫度(du)則(ze)保持在約300℃以內。

Application Result of Ceramic Cup Lining at 5800m3 Blast Furnace Hearth of Shagang

LIU Jian WANG Wei-dong FANG Yin (JiangSu Shagang Group Co.，Ltd)                     

XU Rui-tu HE RU-sheng(Real Nonmetallic Materials Co.，Ltd)

Abstract The 5800m3 blast furnace of shagang is applied with integrated ceramic cup lining and high quality carbon bricks which have long campaign nature,operation of over one year after startup reveals the integrated ceramic cup lining properly functions as “insulator”and can sufficiently protect the carbon bricks at furnace hearth and bottom.The temperature at bottom edge of ceramic pad stably can keep at zbout 500℃ and the cold face of cup side wall can keep within 300℃.

Key words  super large sided blast furnace ceramic cup carbon brick long campaign

沙(sha)(sha)鋼(gang)5800m3高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)工程是(shi)由沙(sha)(sha)鋼(gang)自主建(jian)設(she)、中冶南(nan)方工程技術有(you)限公(gong)司(si)總體設(she)計的(de)現代(dai)化特大型(xing)高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)，北京瑞爾(er)非金屬材料有(you)限公(gong)司(si)對爐(lu)(lu)(lu)底(di)爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)的(de)長壽(shou)內襯進行成(cheng)(cheng)套(tao)設(she)計與集成(cheng)(cheng)供貨(huo)。高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)的(de)爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)直(zhi)徑為(wei)(wei)15300mm，設(she)有(you)3個鐵(tie)口和40個風口，78根鋼(gang)管組成(cheng)(cheng)的(de)爐(lu)(lu)(lu)底(di)冷(leng)卻(que)裝(zhuang)置位于爐(lu)(lu)(lu)底(di)封板之上，爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)1段和鐵(tie)口四周為(wei)(wei)鑄銅冷(leng)卻(que)壁，采(cai)用(yong)了冷(leng)卻(que)強度高(gao)(gao)、運行費用(yong)低的(de)聯合(he)全軟水(shui)密(mi)閉循環冷(leng)卻(que)系統（總水(shui)量(liang)5660m3/h）[1]，爐(lu)(lu)(lu)底(di)、爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)為(wei)(wei)優質炭磚配加整體式(shi)陶瓷杯的(de)復合(he)內襯。

1 生產情況

5800m3高(gao)(gao)爐(lu)投產(chan)以來，在(zai)2010年(nian)2月中旬(xun)之前的(de)生產(chan)初期(qi)，高(gao)(gao)爐(lu)主(zhu)要生產(chan)指標隨生產(chan)進程逐漸攀升(sheng)，順利完成了(le)(le)系(xi)統磨(mo)合(he)、操作(zuo)適(shi)應的(de)投產(chan)期(qi)。休風(feng)期(qi)間和高(gao)(gao)爐(lu)復風(feng)時，陶瓷(ci)杯的(de)保溫(wen)功效保證了(le)(le)爐(lu)缸具有充(chong)沛的(de)物理熱，順利復風(feng)冶(ye)煉，高(gao)(gao)爐(lu)生產(chan)逐漸轉入(ru)正常(chang)生產(chan)期(qi)，各項技術指標迅速飆(biao)升(sheng)，并(bing)一直保持在(zai)先(xian)進水平，處于持續穩定的(de)高(gao)(gao)強度(du)冶(ye)煉，利用(yong)系(xi)數最高(gao)(gao)達到了(le)(le)2.422，爐(lu)頂壓力(li)最高(gao)(gao)達到了(le)(le)279KPa，煤(mei)比(bi)最高(gao)(gao)達到了(le)(le)176kg/t,燃料(liao)比(bi)最低為482 kg/t，熱風(feng)溫(wen)度(du)最高(gao)(gao)達到了(le)(le)1270℃。截至(zhi)2010年(nian)12月中上旬(xun)，5800m3高(gao)(gao)爐(lu)平均(jun)利用(yong)系(xi)數為2.272，平均(jun)爐(lu)頂壓力(li)為278 KPa，平均(jun)煤(mei)比(bi)為160 kg/t，平均(jun)燃料(liao)比(bi)為508 kg/t，熱風(feng)溫(wen)度(du)平均(jun)為1248℃。

2 爐底爐缸內襯的選擇

高爐(lu)(lu)建(jian)設伊始(shi)，確定了5800m3高爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)設計壽(shou)(shou)命大(da)于(yu)20年，配置了與此(ci)目標相適應的(de)(de)(de)內(nei)型、冷卻設備、冷卻系統等工藝技術和(he)裝備。在爐(lu)(lu)底爐(lu)(lu)缸內(nei)襯(chen)選擇上，針對(dui)爐(lu)(lu)底爐(lu)(lu)缸內(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)破(po)損機理，以內(nei)襯(chen)材料的(de)(de)(de)品(pin)質(zhi)、結構(gou)特(te)性(xing)、使用實效為研究重點，比較全面的(de)(de)(de)分析了爐(lu)(lu)缸用不同炭(tan)磚(zhuan)時的(de)(de)(de)破(po)損原因(yin)、壽(shou)(shou)命實績、延(yan)長炭(tan)磚(zhuan)有(you)效工作時間的(de)(de)(de)途(tu)徑與方(fang)法。在此(ci)基礎上，詳(xiang)細(xi)研究了陶瓷杯對(dui)炭(tan)磚(zhuan)襯(chen)體(ti)的(de)(de)(de)保護(hu)機理，如何進(jin)一步(bu)提高陶瓷杯自身的(de)(de)(de)生存能力，并因(yin)此(ci)延(yan)長陶瓷杯對(dui)爐(lu)(lu)缸炭(tan)磚(zhuan)的(de)(de)(de)有(you)效保護(hu)周(zhou)期(qi)等，認為炭(tan)磚(zhuan)與冶煉高溫產物（主要是(shi)(shi)熔融(rong)鐵水）是(shi)(shi)否得到有(you)效的(de)(de)(de)“隔(ge)離”是(shi)(shi)爐(lu)(lu)缸內(nei)襯(chen)獲得長壽(shou)(shou)的(de)(de)(de)核心。

對于全炭(tan)磚(zhuan)式(shi)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)襯，在(zai)炭(tan)磚(zhuan)具(ju)(ju)有良(liang)好導(dao)(dao)熱性(xing)(xing)(xing)時(shi)，冷卻(que)設備和(he)冷卻(que)系統具(ju)(ju)有足夠冷卻(que)能(neng)力以(yi)及炭(tan)磚(zhuan)與冷卻(que)介質之間(jian)無(wu)事故熱阻時(shi)，炭(tan)磚(zhuan)前沿能(neng)夠存在(zai)“黏滯(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)”，此(ci)“黏滯(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)”既起(qi)到了炭(tan)磚(zhuan)和(he)冶(ye)煉(lian)(lian)產(chan)物(wu)之間(jian)的(de)(de)(de)“隔離(li)”作用。但(dan)是(shi)，由于爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)(gang)(gang)內(nei)(nei)冶(ye)煉(lian)(lian)產(chan)物(wu)總在(zai)劇烈地運(yun)動(dong)，“黏滯(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)”雖然因(yin)溫度較低而(er)流動(dong)性(xing)(xing)(xing)較差，但(dan)仍(reng)然進行著不(bu)停歇(xie)的(de)(de)(de)替換、更(geng)(geng)新(xin)，炭(tan)磚(zhuan)所接(jie)觸的(de)(de)(de)黏滯(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)成(cheng)分也(ye)在(zai)不(bu)斷替換。因(yin)此(ci)，這種“黏滯(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)”實際(ji)上是(shi)一種“動(dong)態(tai)黏滯(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)”，其穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)也(ye)受(shou)到冶(ye)煉(lian)(lian)強(qiang)度的(de)(de)(de)明顯影響，冶(ye)煉(lian)(lian)強(qiang)度越高(gao)、爐(lu)(lu)(lu)況波(bo)動(dong)越大時(shi)，它的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)越差，或者說(shuo)黏滯(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)更(geng)(geng)新(xin)越快。“動(dong)態(tai)黏滯(zhi)(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)”的(de)(de)(de)更(geng)(geng)新(xin)意味著與之接(jie)觸的(de)(de)(de)炭(tan)磚(zhuan)面臨著反復直(zhi)接(jie)接(jie)觸爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)(gang)(gang)內(nei)(nei)熔融鐵水的(de)(de)(de)疊加破壞(huai)，這在(zai)某種意義上使得(de)爐(lu)(lu)(lu)內(nei)(nei)炭(tan)磚(zhuan)比遭(zao)受(shou)鐵水的(de)(de)(de)連續破壞(huai)所處的(de)(de)(de)工(gong)況條件還要(yao)惡劣。因(yin)此(ci)，爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)(gang)(gang)用炭(tan)磚(zhuan)不(bu)但(dan)需要(yao)具(ju)(ju)有良(liang)好的(de)(de)(de)熱導(dao)(dao)性(xing)(xing)(xing)，同時(shi)需要(yao)具(ju)(ju)有良(liang)好的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)鐵水、抗(kang)(kang)堿侵蝕能(neng)力等(deng)，具(ju)(ju)有高(gao)熱導(dao)(dao)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)石墨制(zhi)品不(bu)宜(yi)用作高(gao)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)炭(tan)質工(gong)作層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)是(shi)煉(lian)(lian)鐵界的(de)(de)(de)共識。

當爐缸為陶(tao)(tao)瓷(ci)杯(bei)(bei)+炭(tan)(tan)磚(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)復合內襯(chen)時(shi)，“隔(ge)離(li)”功(gong)能(neng)(neng)(neng)由陶(tao)(tao)瓷(ci)杯(bei)(bei)實(shi)現。此(ci)時(shi)，不但陶(tao)(tao)瓷(ci)杯(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)低熱導(dao)性(xing)“隔(ge)離(li)”了熱量向炭(tan)(tan)磚(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)傳遞，還將熔融鐵水、堿金屬等的(de)(de)(de)(de)(de)機械(xie)、化學作用和(he)(he)炭(tan)(tan)磚(zhuan)“隔(ge)離(li)”開來，避免了炭(tan)(tan)磚(zhuan)受到由冶(ye)(ye)煉(lian)產物導(dao)致的(de)(de)(de)(de)(de)機械(xie)、化學破壞。這種全方位的(de)(de)(de)(de)(de)“隔(ge)離(li)”功(gong)效(xiao)(xiao)是非(fei)動(dong)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)，它不隨冶(ye)(ye)煉(lian)強度的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)低、爐況的(de)(de)(de)(de)(de)波動(dong)而(er)變動(dong)，除非(fei)陶(tao)(tao)瓷(ci)杯(bei)(bei)出現滲漏、垮塌或者剩余(yu)厚度不足。此(ci)時(shi)，炭(tan)(tan)磚(zhuan)襯(chen)體(ti)最(zui)重要的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)是保持(chi)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)穩定性(xing)和(he)(he)傳熱能(neng)(neng)(neng)力，使前(qian)沿(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)陶(tao)(tao)瓷(ci)杯(bei)(bei)能(neng)(neng)(neng)夠得(de)到整(zheng)體(ti)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)支撐和(he)(he)盡可能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)低溫，以延長陶(tao)(tao)瓷(ci)杯(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)使用時(shi)間(jian)。在陶(tao)(tao)瓷(ci)杯(bei)(bei)失(shi)去“隔(ge)離(li)”功(gong)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)爐役(yi)后期時(shi)，炭(tan)(tan)磚(zhuan)內襯(chen)進入等同(tong)(tong)于全炭(tan)(tan)內襯(chen)時(shi)相同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)狀態(tai)，依靠高(gao)熱導(dao)性(xing)、良好(hao)抗(kang)侵蝕能(neng)(neng)(neng)力等繼續使得(de)高(gao)爐處(chu)于安全工作狀態(tai)。

上述可見，無論是(shi)全(quan)炭(tan)磚(zhuan)內(nei)襯或者陶(tao)瓷杯(bei)+炭(tan)磚(zhuan)的(de)(de)復合內(nei)襯，對(dui)炭(tan)磚(zhuan)的(de)(de)技術性(xing)(xing)需求(qiu)是(shi)完全(quan)相同(tong)的(de)(de)，均需具有良好的(de)(de)熱(re)導(dao)性(xing)(xing)、抗侵蝕(shi)能力等(deng)；炭(tan)磚(zhuan)的(de)(de)高熱(re)導(dao)性(xing)(xing)在熱(re)面形成(cheng)的(de)(de)黏滯(zhi)層為(wei)受到冶煉強度、爐(lu)況極大(da)影響(xiang)的(de)(de)“動態黏滯(zhi)層”，設(she)置在炭(tan)磚(zhuan)熱(re)面的(de)(de)陶(tao)瓷杯(bei)屬于(yu)(yu)受冶煉強度、爐(lu)況等(deng)影響(xiang)影響(xiang)較小的(de)(de)穩態保(bao)護(hu)層。從保(bao)護(hu)機理等(deng)方面看，陶(tao)瓷杯(bei)+炭(tan)磚(zhuan)復合內(nei)襯的(de)(de)整體壽命優于(yu)(yu)全(quan)炭(tan)磚(zhuan)內(nei)襯，且還(huan)具有爐(lu)缸物理熱(re)充(chong)沛、鐵(tie)水溫度較高、有利于(yu)(yu)后續冶煉工(gong)藝等(deng)優點。

需要(yao)特別強(qiang)調的(de)(de)(de)(de)(de)是，陶(tao)(tao)瓷(ci)杯的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)述“隔離”功能(neng)并(bing)非僅僅是在炭磚(zhuan)熱面(mian)設置一層(ceng)“陶(tao)(tao)瓷(ci)質”耐(nai)火(huo)(huo)材料即能(neng)獲得(de)。構成陶(tao)(tao)瓷(ci)杯襯(chen)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)火(huo)(huo)制品應(ying)該具(ju)有(you)適應(ying)爐缸物(wu)理、化學環(huan)境的(de)(de)(de)(de)(de)技術品質，包括(kuo)：致密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)組織結構、適宜的(de)(de)(de)(de)(de)機械強(qiang)度和高溫體(ti)積(ji)穩定(ding)性(xing)、盡量減少可(ke)形成低熔(rong)(rong)點(dian)化合物(wu)或易被(bei)熔(rong)(rong)融鐵水分解的(de)(de)(de)(de)(de)化合物(wu)（如SiO2、Na2O、K2O、Fe2O3、SiC等）的(de)(de)(de)(de)(de)含量。同時，具(ju)有(you)上(shang)述品質的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)火(huo)(huo)制品構成的(de)(de)(de)(de)(de)陶(tao)(tao)瓷(ci)杯砌體(ti)需要(yao)充分考慮砌體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、熱效應(ying)、密(mi)閉性(xing)等結構要(yao)素，成為具(ju)有(you)良好技術品質的(de)(de)(de)(de)(de)、具(ju)有(you)持續結構穩定(ding)性(xing)和密(mi)閉性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)炭磚(zhuan)保護層(ceng)。

通(tong)過上(shang)述的(de)主要研究、分析(xi)，5800m3高(gao)爐(lu)選擇了具(ju)有良好熱導(dao)性(xing)(xing)和抗(kang)侵蝕能力的(de)優質(zhi)(zhi)炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)、具(ju)有適宜物理(li)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)能和結(jie)構穩(wen)定性(xing)(xing)、密閉性(xing)(xing)較好的(de)整體式陶(tao)瓷(ci)杯聯(lian)合構成的(de)陶(tao)瓷(ci)杯炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)復(fu)合內襯（如圖1所示）。圖1所示陶(tao)瓷(ci)杯-炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)爐(lu)缸(gang)內襯中，爐(lu)底部位的(de)上(shang)兩層炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)為9RD-N超(chao)微孔炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)，其下分別采(cai)(cai)用(yong)熱導(dao)性(xing)(xing)與(yu)超(chao)微孔炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)逐次匹(pi)配的(de)高(gao)熱導(dao)炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)和石墨磚(zhuan)(zhuan)；爐(lu)缸(gang)側壁(bi)均采(cai)(cai)用(yong)9RD-N超(chao)微孔炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)，炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)與(yu)冷卻設(she)備之間(jian)填充高(gao)熱導(dao)炭(tan)(tan)(tan)素搗打料。爐(lu)底滿鋪炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)(zhuan)之上(shang)采(cai)(cai)用(yong)RL70MLC莫來石質(zhi)(zhi)雙向錯(cuo)臺環砌陶(tao)瓷(ci)墊(dian)，爐(lu)缸(gang)側壁(bi)采(cai)(cai)用(yong)CORANIT AL材質(zhi)(zhi)的(de)陶(tao)瓷(ci)杯壁(bi)，風(feng)口區(qu)域采(cai)(cai)用(yong)RL89MNC剛玉質(zhi)(zhi)組合磚(zhuan)(zhuan)。

上(shang)述陶瓷杯-炭(tan)磚內襯(chen)中，各種炭(tan)磚均采用干砌，鐵(tie)口區域采用組合式結(jie)構。陶瓷杯和(he)風口組合磚中采用了多項砌體穩定、密閉(bi)結(jie)構技術以及(ji)熱應力(li)松弛(chi)技術等。

3 陶瓷杯-炭磚內襯的使用情況

3.1 磚襯測(ce)溫點布置概況

高爐(lu)建(jian)設時，為(wei)監控爐(lu)底、爐(lu)缸(gang)磚(zhuan)(zhuan)襯的(de)侵蝕情況，在(zai)爐(lu)底鋪滿(man)炭(tan)磚(zhuan)(zhuan)和(he)爐(lu)缸(gang)環(huan)(huan)(huan)形炭(tan)磚(zhuan)(zhuan)中共設置了12層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、452個(ge)測(ce)溫(wen)點(dian)（不包括爐(lu)基3點(dian)）。其中，爐(lu)底滿(man)鋪炭(tan)磚(zhuan)(zhuan)內(nei)為(wei)4層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、228點(dian)，爐(lu)缸(gang)環(huan)(huan)(huan)形炭(tan)磚(zhuan)(zhuan)內(nei)為(wei)8層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、224點(dian)，關鍵部位的(de)測(ce)溫(wen)點(dian)布(bu)置如圖1所示。圖1中各(ge)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)A、B兩環(huan)(huan)(huan)基本在(zai)圓周上均勻分布(bu)，各(ge)環(huan)(huan)(huan)測(ce)溫(wen)點(dian)數均為(wei)14點(dian)。第4層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、第5層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)A、B環(huan)(huan)(huan)的(de)間距為(wei)600mm；第6層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、第7層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)A、B環(huan)(huan)(huan)的(de)間距為(wei)450mm；各(ge)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)A環(huan)(huan)(huan)至本層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)炭(tan)磚(zhuan)(zhuan)冷面的(de)距離為(wei)410～490mm。

3.2 關鍵部位磚(zhuan)襯溫度的分布

筆者(zhe)收集了高爐(lu)投產(chan)以來爐(lu)底、爐(lu)缸(gang)襯(chen)磚(zhuan)中(zhong)(zhong)各(ge)層(ceng)(ceng)、各(ge)環、各(ge)點的實測(ce)(ce)溫(wen)(wen)度，圖(tu)2～6給出(chu)了第(di)4層(ceng)(ceng)C環、第(di)4層(ceng)(ceng)～第(di)7層(ceng)(ceng)A、B環在(zai)2號(hao)鐵口下方(fang)兩(liang)側(ce)的測(ce)(ce)溫(wen)(wen)點的實測(ce)(ce)數(shu)據(ju)，圖(tu)中(zhong)(zhong)分別(bie)標識為4C、4A、4B等；圖(tu)7給出(chu)了第(di)6層(ceng)(ceng)、第(di)7A層(ceng)(ceng)、B環在(zai)1、3號(hao)鐵口之間測(ce)(ce)溫(wen)(wen)點的實測(ce)(ce)數(shu)據(ju)，圖(tu)中(zhong)(zhong)分別(bie)標識為6A1-3、6B1-3和(he)7A1-3、7B1-3。

鐵口(kou)下(xia)方區域(yu)，即圖(tu)1中的(de)第(di)6層、第(di)7層，一直是爐缸側(ce)壁(bi)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)(bu)位(wei)。根據第(di)6層、第(di)7層標(biao)高(gao)位(wei)置上2號鐵口(kou)兩側(ce)的(de)A、B環(huan)實測溫(wen)差，可得到同標(biao)高(gao)的(de)炭(tan)磚冷(leng)面(mian)(mian)（即冷(leng)卻壁(bi)熱面(mian)(mian)）和炭(tan)磚冷(leng)面(mian)(mian)（即陶瓷(ci)杯冷(leng)面(mian)(mian)）的(de)溫(wen)度分布，如圖(tu)8所示。從圖(tu)2～8所示的(de)位(wei)于“蒜頭”狀、鐵口(kou)以下(xia)兩側(ce)、鐵口(kou)之(zhi)間部(bu)(bu)位(wei)的(de)磚襯(chen)溫(wen)度，可以得出以下(xia)結論。

（1）高爐(lu)投產14個(ge)月（425天）以來(lai)，炭(tan)磚(zhuan)與陶瓷(ci)杯壁(bi)、陶瓷(ci)墊之間的(de)界(jie)面溫(wen)度一直(zhi)(zhi)處于約500℃，即陶瓷(ci)杯的(de)“隔離”性一直(zhi)(zhi)將“炭(tan)磚(zhuan)等溫(wen)脆(cui)化溫(wen)度”控制在(zai)炭(tan)磚(zhuan)之外，對(dui)炭(tan)磚(zhuan)提(ti)供(gong)了良好的(de)隔熱保護。

（2）高(gao)(gao)爐(lu)投產之后的(de)前三個月中(zhong)，磚(zhuan)襯(chen)溫度(du)波(bo)動(dong)比較大(da)(da)。2010年3月之后，在(zai)高(gao)(gao)爐(lu)冶煉強(qiang)度(du)穩步提(ti)高(gao)(gao)的(de)過程中(zhong)，磚(zhuan)襯(chen)溫度(du)雖仍存在(zai)波(bo)動(dong)，但總體波(bo)動(dong)幅度(du)已較開爐(lu)初期大(da)(da)幅降(jiang)低。尤其(qi)在(zai)2010年5月之后，在(zai)高(gao)(gao)強(qiang)度(du)的(de)穩定(ding)生產情況下，襯(chen)磚(zhuan)溫度(du)保(bao)持了(le)較好的(de)穩定(ding)性(xing)。第(di)4層、第(di)5層的(de)爐(lu)內(nei)側溫度(du)基本穩定(ding)，月200℃，第(di)6層250～270℃、第(di)7層約(yue)300℃，第(di)7層位置的(de)炭磚(zhuan)熱面(mian)(mian)溫度(du)穩定(ding)保(bao)持在(zai)約(yue)470℃。此(ci)結果一方面(mian)(mian)說(shuo)明高(gao)(gao)爐(lu)操作中(zhong)的(de)圓(yuan)周爐(lu)況保(bao)持了(le)較好的(de)均勻性(xing)，另(ling)一方面(mian)(mian)同時說(shuo)明當(dang)初設計選擇(ze)的(de)爐(lu)缸(gang)襯(chen)磚(zhuan)無向(xiang)內(nei)“鼓(gu)凸(tu)”的(de)平滑形(xing)式的(de)均勻性(xing)效果，爐(lu)缸(gang)襯(chen)磚(zhuan)無局(ju)部(bu)侵(qin)蝕過快的(de)現象。

（3）高爐(lu)投(tou)產(chan)后(hou)，爐(lu)缸襯(chen)(chen)磚溫(wen)度(du)(du)的上(shang)升(sheng)速(su)率(lv)表現為先快(kuai)后(hou)慢的“初始(shi)期(qi)”、其后(hou)的“準(zhun)停滯(zhi)期(qi)”之特(te)征。初始(shi)期(qi)時，襯(chen)(chen)磚溫(wen)度(du)(du)在爐(lu)溫(wen)、冶煉產(chan)物、冶煉強度(du)(du)、系統(tong)響(xiang)應等因素綜合(he)影響(xiang)下的上(shang)升(sheng)速(su)率(lv)不是單純(chun)地磚襯(chen)(chen)侵蝕速(su)率(lv)。進入“準(zhun)停滯(zhi)”期(qi)后(hou)，冶煉產(chan)物、爐(lu)溫(wen)、冷卻系統(tong)等基(ji)本穩定，此階段(duan)的磚襯(chen)(chen)溫(wen)度(du)(du)上(shang)升(sheng)速(su)率(lv)可(ke)視為與磚襯(chen)(chen)厚度(du)(du)直(zhi)接相關。結合(he)5800m3高爐(lu)投(tou)產(chan)后(hou)生(sheng)產(chan)情況、相關工藝(yi)設施的狀(zhuang)態(tai)等，可(ke)以認為本高爐(lu)的“初始(shi)”期(qi)大致為高爐(lu)投(tou)產(chan)后(hou)的2-3個月，然后(hou)逐漸進入“準(zhun)停滯(zhi)”期(qi)。

（4）圖2給(gei)出了(le)“蒜頭(tou)狀”附近的(de)陶瓷墊冷面在(zai)“初始(shi)期”和“準(zhun)停滯(zhi)期”的(de)溫(wen)(wen)升情況。從(cong)這些生(sheng)產實(shi)際的(de)溫(wen)(wen)度數據，可近似推測到此位置陶瓷墊在(zai)“準(zhun)停滯(zhi)期”的(de)溫(wen)(wen)升速(su)率(lv)(lv)約(yue)為0.27℃/d、陶瓷墊侵(qin)蝕速(su)率(lv)(lv)約(yue)為0.22mm/d。

（5）圖8給(gei)出了位(wei)(wei)于(yu)鐵(tie)口下方兩側的(de)第(di)6層、第(di)7層的(de)炭磚熱面溫度、冷面溫度情況(kuang)。從此，可近似(si)推(tui)測到對應位(wei)(wei)置陶(tao)瓷(ci)杯壁(bi)在“準停滯期(qi)”的(de)溫升速率(lv)約為0.32℃/d、陶(tao)瓷(ci)杯壁(bi)侵蝕速率(lv)約為0.18mm/d。

4 結語

（1）優質(zhi)炭磚砌(qi)筑的(de)全(quan)炭材爐缸，炭磚熱面(mian)的(de)黏(nian)滯(zhi)層(ceng)(ceng)屬于“動態黏(nian)滯(zhi)層(ceng)(ceng)”，對(dui)(dui)炭磚具有保護(hu)作用。“動態黏(nian)滯(zhi)層(ceng)(ceng)”對(dui)(dui)炭磚仍然存(cun)在著機械、化學和(he)熱侵蝕(shi)，其侵蝕(shi)速率與冶煉強度、爐況等緊密相關。

（2）陶瓷杯(bei)、優(you)質炭磚(zhuan)的(de)復合爐(lu)襯中，在陶瓷杯(bei)具有良好“隔離(li)”功能時，可(ke)對(dui)炭磚(zhuan)給予多方面的(de)有效保護(hu)，保護(hu)效果與冶煉強度、爐(lu)況波動的(de)關(guan)聯(lian)性較(jiao)全炭磚(zhuan)爐(lu)缸時弱。

（3）沙(sha)鋼5800m3高爐的(de)整體(ti)式陶瓷(ci)杯、優質(zhi)炭磚(zhuan)的(de)爐缸內(nei)襯，投產(chan)1年多的(de)實(shi)際磚(zhuan)襯溫度表(biao)(biao)明，炭磚(zhuan)溫度一直被陶瓷(ci)杯控(kong)制在(zai)安全限界以下，表(biao)(biao)現(xian)出了良(liang)好的(de)使(shi)用(yong)效果(guo)。

（4）分析5800m3高(gao)(gao)爐生產(chan)和磚襯(chen)溫度(du)變化(hua)的實際情況，爐缸部位的磚襯(chen)溫度(du)存在受諸(zhu)多因素綜合影響的“初始期(qi)”和基本僅(jin)受磚襯(chen)厚度(du)影響的“準停滯期(qi)”，本高(gao)(gao)爐的“初始期(qi)”為(wei)2-3個月。

（5）據高爐投產以(yi)來的(de)生(sheng)產、磚襯溫度數據推測，“蒜頭”狀(zhuang)附近陶(tao)瓷墊在“準(zhun)停(ting)滯(zhi)期(qi)”中(zhong)的(de)溫升速(su)(su)率(lv)約0.27℃/d、侵蝕速(su)(su)率(lv)約0.22mm/d；鐵口下方兩側陶(tao)瓷杯壁(bi)在“準(zhun)停(ting)滯(zhi)期(qi)”中(zhong)的(de)溫升速(su)(su)率(lv)約0.32℃/d、侵蝕速(su)(su)率(lv)約0.18mm/d。

5 參考文獻

[1] 項(xiang)明武，周強(qiang)，張靈，沙鋼(gang)5800m3高爐工藝技(ji)術特點[J].煉鐵(tie)，2010,29（2）；1-6.

上一篇：石鋼0號高爐長壽爐缸的設計和使用效果

下一篇：整體式陶瓷杯爐缸內襯的設計實踐和應用效果