关于1号高炉冷却壁过早损坏原因分析报告2 关于1号高炉冷却壁过早损坏缘由分析及预防处理措施报告 一、 初步设计及建立、运行状况 1、 初步设计宁波钢铁有限公司1#高炉设计炉容2500M3，30个风口，冷却构造为全冷却壁，共15段冷却壁风口带为第四段冷却壁，共30块，冷却壁本体材质为球墨铸铁初步设计联合软水密闭循环系统总循环水量3740m3/h，其中冷却壁直冷管3168m3/h，单支管流量18m3/h，流速1.56m/s；炉底水冷管及背部蛇形管流量573m3/h，炉底水冷管单支管流量35.75m3/h，背部蛇形管流量13m3/h 2、 建立状况1#高炉于2003年4月破土开工，2004年5月停工〔停工前冷却壁均安装到位〕，2006年7月复工建立风口带冷却壁〔第四段〕由鞍钢机总制造冷却壁遵照检验标准出厂前进展水压试验、到现场后水压试验、安装完毕后又逐块进展了水压试验，包括系统整体水压试验及酸洗后水压试验，共进展了五次水压试验，均保压正常 3、 运行状况1#高炉于2007年4月30日点火投产投产时考虑到设计薄炉衬特点及快速达产要求，将软水密闭系统循环水量加大5%，增加至3960m3/h，直冷管流量限制在3344m3/h，单支管流量19m3/h，流速1.64m/s，炉底水冷管及背部蛇形管流量616m3/h，炉底水冷管单支管流量38.5m3/h，背部蛇形管流量14m3/h。
投产后运行良好，进出水温差适宜，热流强度在限制范围内2007年6月22日因地区电网改造被迫降料线停炉，停炉后视察内衬根本完整〔铜冷却壁喷涂内衬有局部脱落〕，且无粘结现象送电后，于2007年7月15日二次开炉为防止开炉后因炉衬不完整造成冷却壁过早损坏，又将软水密闭循环系统循环水量加大5%，加至4150m3/h，直冷管水量加至3520m3/h，单支管流量20m3/h，流速1.73m/s，炉底水冷管及背部蛇形管流量630m3/h，炉底水冷管单支管流量40m3/h，背部蛇形管流量14.5m3/h二次开炉后，冷却系统各项运行参数良好，冷却壁直冷管进出水温差总体限制在2.5~4.5℃左右，计算热流强度仍在合理限制范围二次开炉后随着产量、冶炼强度的不断提高，原燃料质量波动等缘由，造成渣皮频繁脱落，局部水温差有时超出戒备值，到达10~12℃，局部热流强度超标 二、 冷却壁损坏状况及国内同类型高炉冷却壁运行状况 1、 冷却壁损坏状况2022年1月16日夜班发觉16#、17#大套外沿有漏水迹象，检查发觉第四段冷却壁90#水冷管损坏在开炉仅8个月，且该部位砖衬应当完好状况下就发生风口带冷却壁损坏，炼铁厂及公司领导极其重视，立刻组织召开了专题会，会议确定利用1月24日高炉定修时机采纳冷却壁穿管技术修复损坏水冷管，并在修复前用内窥镜检查水冷管内部损坏状况，以分析冷却壁过早损坏的缘由，幸免该部位冷却壁过早大量损坏。
1月24日 高炉打算休风后，用内窥镜检查发觉第四段冷却壁90#水冷管上部第一个弯下侧面有一条长约15~20cm纵向裂缝，且管道内壁2紧要，随后采纳冷却壁穿管修复技术处理 在第一根水冷管穿管修复后，1月28日又检查发觉67#水冷管损坏，1月29日因供电缘由紧急休风后检查又发觉26#、119#水冷管损坏，2月10日检查又发觉32#水冷管损坏，且均为第四段冷却壁水冷管损坏后为防止向炉内漏水影响正常生产，分开单独通工业水养护，其它管正常通软水冷却2月17日检查又发觉135#水冷管损坏，由于2月19日支配打算休风，故未采纳通工业水养护措施，始终通软水正常水量运行，直至2月19日打算休风与其它4根养护水冷管同时进展穿管修复，修复前用内窥镜检查，发觉管道内存在紧要缺损，有裂纹以及浇铸时烧损状况，最紧要的有管道内壁已经根本裂开、大面积脱落现象在冷却壁穿管时，119#、135#水冷管均难以顺当进展，金属软管窜出后，发觉被紧要挤压变形同时，检查还发觉养护水冷管和未通工业水养护水冷管内均有紧要结垢状况 2、 现了解的国内同类型高炉冷却壁运行状况 通过调查国内同类型高炉、同类型冷却壁运用状况来看，武钢、安钢、济钢、南钢高炉均出现同样状况，时间最短的济钢3#高炉开炉后不到2个月第四段冷却壁水冷管就发生损坏现象；而风口带〔第四段〕冷却壁设计为风口数量×2，且风口带为第五段冷却壁的2000M3以上高炉，目前还没有听说有该部位冷却壁过早损坏现象，如首钢、包钢、天钢等企业。
三、 第四段冷却壁频繁损坏的危害高炉冷却是保证高炉稳定、顺行、高产、长寿的重要手段冷却壁损坏干脆导致炉内砖衬脱落、无法凝聚渣皮，炉壳承受热应力加大而过早开裂、变形，最终导致高炉无法正常生产而提前停炉大中修而风口带冷却壁属于炉缸范围，遵照炼铁规程规定，炉缸冷却壁损坏高炉就要进展特护，采纳相应特护制度生产由于风口带属于焦炭燃烧区域，是煤气产生和开展的集中区域且风口带空间狭小、管道困难，该部位冷却壁大量损坏势必造成该部位炉内砖衬过早侵蚀脱落，冷却壁损坏速度更加加剧，而且穿管后冷却水量大大降低，外部旁通水管无法连接或影响高炉更换风口各套、送风支管操作因此，必需采纳有效措施遏制冷却壁损坏势头，并在损坏后采纳更加有效的修复措施处理四、 冷却壁过早损坏缘由分析第四段冷却壁频繁损坏，炼铁厂给公司领导特别重视，邀请了中冶南方炼铁设计师刘行波、宝钢铸造魏新疆、夏强、武钢冷却系统专家迟建生、周光明、济南潜能冷却壁修复技术厂家孙明云等各专家进展了专题研讨结合专题会上各位专家看法，我们认为1#高炉第四段冷却壁过早损坏的缘由如下：1、 设计缘由，导致冷却壁存在先天性弊端1.1 水冷管弯曲角度、弯曲半径不合理，造成水管弯制时受损。
1.2 体积大，铁水热容量大，不利于浇铸时本体散热，对冷却壁水冷管损伤大1.3 平面面积过大，承受应力大1.4 材质选用不当，促进了冷却壁过早损坏1.5 炉型设计不合理，导致该部位承受煤气流冲刷紧要，承受热应力加大2、 浇铸工艺不合理，导致冷却壁水冷管在浇铸时即被损伤 3、 焦炭质量不稳定，无打算休风后成渣皮频繁脱落，促进冷却壁过早损坏4、 水质不稳定，造成冷却壁水管内结垢紧要，使其导热性能大大降低，而且还存在大面积侵蚀，也促进冷却壁过早损坏5、 换热器换热效率差，软水进水温度高，不利于冷却壁凝聚渣皮，促进冷却壁过早损坏五、 改良及预防接着大面积损坏冷却壁的建议1、 设计方面减小冷却壁单风光积，降低浇铸风险，减小冷却壁单体承受应力以2500M3高炉为例，建议风口带冷却壁改为60块，炉缸增加一段冷却壁，全炉冷却壁增加为16~18段2、 材质上建议选用铸钢或钢管铸铜冷却壁，消退球墨铸铁带来的不利影响3、 炉型设计考虑将风口带改为垂直设计，缩短炉腹长度，相对增加了炉内砖衬的厚度，幸免该部位承受过大煤气流冲刷及热流冲击 4、 冷却壁浇铸时，建议采纳适量通氮气爱护措施，既防止管道内壁氧化，又可适当冷却水冷管，保证水冷管在浇铸时不被损伤。
并且在冷却壁生产过程中，派专人全过程监视制造，以保证铸造标准及内部质量5、 适当加大冷却水量，保证冷却壁直冷管水速到达1.8~2m/s加大冷却强度6、 改善原燃料条件，主要是焦炭质量，为高炉稳产高产、炉内气流稳定供应必要条件7、 操作上尽量幸免无打算紧急休风，并建议全部选用加长风口，限制相宜风速，选择适当开放中心、抑制边缘气流开展的装料制度，限制合理煤气流初始分布，稳定炉温，稳定压力，幸免下部气流不稳定造成渣皮频繁脱落8、 炼铁厂定期检查取样化验软水与工业水水质；由炼铁厂牵头，不定期与能源部联合检查碳钢挂片〔建立时设在软/净循环水泵站，共4处〕，以促进水质管理，确保冷却系统运行良好并应尽快探讨如何去除冷却壁内结垢状况，改善冷却壁冷却效果9、 改造软水密闭循环系统换热系统，稳定并降低软水供水温度，促进冷却壁更好凝聚渣皮，爱护冷却壁本体，延长冷却设备运用寿命六、 冷却壁修复手段比拟 1、 穿管技术冷却壁穿管技术源自于卢森堡，由于引进费用较高，武钢炼铁厂经过自身钻研，在国内首创了冷却壁穿管修复技术，并取得胜利但我认为，冷却壁穿管后管径变小，且穿管内壁为波浪形，不利于水流通过，冷却强度大大降低；穿管与冷却壁原水冷管之间灌耐火材料，其导热性能差，不利于对冷却壁本体的爱护。
而且风口带冷却壁空间狭小，穿管后外部旁通管无法连接或干脆影响更换风口中小套和送风支管；铜冷却壁内水道为35×80扁形水道，无法实施穿管修复技术因此，冷却壁穿管在水冷管损伤较小状况下，并不是最好的修复手段在冷却壁损坏较大、采纳纳米技术无法修复时，作为备用手段最好 2、 纳米技术修复纳米技术修复在高炉冷却壁修复方面是一个较新的技术但据我了解，在汽车汽缸上曾经有过用某种材料修补裂缝的技术，修复后耐高温高压，效果良好采纳纳米技术修复可以重复进展，施工时间短，甚至可以在高炉生产时进展采纳纳米技术修复不影响冷却水量、冷却强度，并且在修复手段失败后，可以再进展穿管修复因此，在运用内窥镜检查确定水冷管损伤较小时，应首先用必须浓度酸液清洗管道内部，再经冲洗后运用纳米技术修复当水冷管的确发生损伤面积过大，无法进展纳米技术修复后再进展穿管修复 七、 责任追究依据上述状况，建议公司组织力气进展深化分析，确认冷却壁过早损坏缘由后，追究相关单位责任，乃至合理索赔，尽量挽回公司因此造成的损失 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页。