安徽工业大学科技成果——高炉长寿综合技术研究与应用

安徽工业大学科技成果——高炉长寿综合技术研究与应用成果简介

随着现代高炉向炉容大型化、生产高效化方向的不断发展，高炉长寿的重要性日益显现，高炉能否长寿对于钢铁企业的正常生产秩序和企业总体经济效益影响巨大。各国炼铁工作者为了尽量延长高炉寿命，从设计、施工、操作和维护等方面开发了许多新技术和新工艺，取得了显著的效果，高炉寿命不断提高。

安徽工业大学炼铁工艺研究所开发的高炉长寿综合技术特点是：（1）利用高炉烘炉过程来实现既烘炉又消除冷却壁铸造内应力的技术思路。

（2）抑制高炉冷却壁内水管结垢。

（3）利用数值模拟计算法计算高炉炉缸炉底1150℃等温线分布，对高炉炉缸炉底的工作状况进行在线监测；对炉缸炉底耐火材料侵蚀状况和侵蚀速度进行诊断，对异常侵蚀进行报警。

（4）开发炉顶综合煤气连续分析系统，及时分析煤气中CO、CO2、H2含量，掌握冷却器漏水与煤气中H2含量变化关系，实现在线快速判定冷却器漏水。只有早发现漏水，早控制漏水，才能避免对采取漏水冷却器100%断水闷死的处理方式。

（5）开发圆柱型小冷却器对中晚期高炉破损壁补充冷却的技术，开发新型冷却壁和改善冷却壁铸造质量。

成熟程度和所需建设条件

（1）利用高炉烘炉过程来实现既烘炉又消除冷却壁铸造内应力。

课题组研究开发的“利用高炉烘炉消除冷却壁铸造内应力的新工艺”在马钢350m3和2500m3高炉上已有过极其成功的工业应用。

（2）炉缸炉底耐火材料侵蚀在线监视模型。炉缸炉底耐火材料侵蚀在线监视模型不仅能定量描绘出炉缸炉底耐火材料侵蚀状况，而且能够定量描绘出炉缸堆积与结厚情况。该模型在马钢1#2500高炉、新余2#2500高炉、南钢2#2500高炉、济钢2#1750高炉等6座高炉成功应用。

（3）应用炉顶综合煤气分析仪在线分析煤气中H2含量，快速预报高炉冷却器破损漏水。该炉顶综合煤气成分在线分析系统已在马钢4座高炉成功应用。

（4）采用圆柱型小冷却器对中晚期高炉破损壁补充冷却。该冷却器在现场经过两年的生产考验，水温差2-4℃，器壁温度200-300℃，形成渣皮范围可达直径的2-4倍，从而保护炉壳免受渣皮及煤气流的经常冲刷，形成了相对稳定的操作炉型。

（5）揭示了铁基材质冷却壁内水管结垢及垢瘤生成的机理。给出了抗结垢材质冷却水管的选择方向，也为冷却水处理剂与冷却水管冲洗剂提出了新的配方。

技术指标

该系统应用后，在基本不增加成本情况下，大型高炉高炉寿命可延长3-4年；基本消除因冷却器漏水而造成的炉凉、炉缸冻结事故和炉缸炉底烧穿事故；高炉操作稳定性变好。同时高炉吨铁焦比降低3kg，风温提高5℃。

市场分析和应用前景

全国有1000座高炉以上，提高高炉寿命、降低焦比、杜绝炉缸冻结事故是每一座高炉追求的目标，中国的高炉一代炉役寿命目前只有6-13年，日本的高炉寿命已达15-25年。安徽工业大学炼铁工艺研究所开发的高炉长寿综合技术可操作性强、易实现、性价比高，该高炉长寿综合技术每一项都是延长高炉寿命关键技术，既可以综合应用，也可以单独应用。

社会经济效益分析

通过本项目的实施，显著提高了高炉一代炉役寿命。故该项技术节能减排、降本增效明显，满足了国民经济的长期可持续发展。

同时由于冷却壁破损减少，节约了宝贵的水资源，外泄的煤气也将减少；炉顶综合煤气成分在线分析系统应用，可以快速检漏，也减少了炉凉事故；故该项技术使用，必将改善操作工的劳动环境，降低了操作工的劳动强度。

随着该成果在行业的推广，其经济效益和社会效益将日益凸显。

知识产权及成果获奖情况

（1）专利

一种金属基体冷却壁的铸造方法，ZL03113465.3；

一种梯度耐火材料带锚冷却壁，ZL00221088.6。

（2）成果获奖

2011年该项目获安徽省科技进步二等奖。

合作方式合作开发、受托开发