耐火磚知識與新聞

高爐烘爐

日期： 2015-10-22 作者： 宏泰窯爐耐火材料 熱度：984 ℃

　　高爐在開爐前，必須經(jīng)歷烘爐階段，通過熱風的緩慢升溫及保溫將高爐磚襯間的水分或者樹脂蒸發(fā)出來，提高泥漿和搗料的固結(jié)強度；同時使高爐爐體設備逐漸達到生產(chǎn)狀態(tài)，避免開爐后因劇烈的膨脹而損壞設備。為了烘干高爐砌體中的水分，磚襯溫度應該達到105～110℃，烘干時間不小于48h；而以有機物為結(jié)合劑的泥漿焙燒固化溫度為200～℃，焙燒時間為20～50h。對于碳素搗打料，使用樹脂結(jié)合劑時110℃×25h固化，使用瀝青結(jié)合劑時300℃×25h固化，爐缸爐底一直是高爐長壽的限制性環(huán)節(jié)，由于爐缸爐底位置磚襯較厚，達到理想烘爐溫度難度很大，但又是最需要有效烘干和升溫的區(qū)域。在高爐爐缸冷卻壁與炭磚間一般填充一層碳素質(zhì)搗料，起到緩解炭磚熱膨脹，避免損壞磚襯結(jié)構(gòu)和冷卻設備的作用。填料由于緊鄰冷卻壁，烘爐過程中升溫較慢，在烘爐過程中烘干難度較大。如果填料在烘爐過程中充分烘干，則可以斷定爐缸磚襯間的泥漿和填料都已充分烘干。因此在烘爐階段，通過監(jiān)控冷卻壁與炭磚間填料的烘干溫度和保溫時間，可判斷整個爐缸的烘爐效果。

　　優(yōu)良的烘爐質(zhì)量利于高爐穩(wěn)定順行，進而為高爐長壽奠定了基礎(chǔ)。可是過去幾年，由于中國鋼鐵市場火熱，一些高爐為了快速達產(chǎn)，縮短了烘爐時間，高爐烘爐質(zhì)量更是難以保證，也是導致目前一些高爐短壽，出現(xiàn)爐缸侵蝕嚴重、甚至燒穿的原因之一。高爐烘爐制度的確定一般借鑒以往相似內(nèi)襯結(jié)構(gòu)、相近容積的高爐烘爐經(jīng)驗，究竟是否適用很難斷定。目前烘爐以監(jiān)控熱風溫度曲線為主，監(jiān)控熱電偶溫度為輔；而烘爐過程中重點是烘干爐缸爐底的泥漿和填料，因此將關(guān)注重點放在高爐爐缸爐底磚襯內(nèi)部熱電偶的升溫更為合理。爐缸爐底插入炭磚內(nèi)部較淺的熱電偶一般是50～200mm，距離冷卻壁較近內(nèi)襯的溫度卻缺乏監(jiān)控，不利于高爐烘爐質(zhì)量的判斷。國內(nèi)外許多研究者研究了高爐爐缸內(nèi)部狀態(tài)和侵蝕，運用數(shù)值模擬的方法分析了爐缸爐墻及冷卻壁傳熱問題，但是幾乎沒有對高爐烘爐階段的爐缸爐底磚襯溫度場研究。本文通過建立高爐爐缸爐底磚襯溫度場模型，分析在烘爐階段，烘爐時間、烘爐溫度和冷卻強度等因素對高爐爐缸磚襯，特別是填料溫度的影響，探討影響高爐爐缸烘爐效果的因素，指出目前高爐烘爐存在的問題，對合理的烘爐制度提出建議。

　　高爐烘爐階段，低導熱系數(shù)的黏土磚和高鋁磚的存在成為爐缸爐底熱量傳輸?shù)南拗骗h(huán)節(jié)，增加了爐缸爐底磚襯升溫的難度，而在烘爐過程中一旦使用冷卻水冷卻，就目前的烘爐條件而言，爐缸爐底填料的溫度不能達到110℃，導致烘爐質(zhì)量得不到保證。為此在烘爐過程中，保證冷卻壁熱面低于其安全溫度的條件下，需要弱化冷卻水甚至停水烘爐。

　　另一方面，考慮到高爐炭磚高溫下易被氧化，保證陶質(zhì)耐火材料嚴實、緊密的覆蓋在爐缸爐底炭磚表面，防止炭磚在高爐開爐前就已燒損。使用微還原性氣氛的熱風也許可以防止烘爐過程中炭磚的氧化。

　　為了有效監(jiān)測高爐尤其是爐缸爐底的烘爐質(zhì)量，需要合理布置爐缸爐底熱電偶。建議在爐缸冷卻壁及填料交界面處插入熱電偶，監(jiān)控爐缸填料升溫情況，從而可以充分判斷整個爐缸的烘爐效果；同時可以確保冷卻壁熱面溫度低于其安全工作溫度。高爐操作者需要根據(jù)高爐已有的磚襯結(jié)構(gòu)和熱風、冷卻系統(tǒng)，制定合理的烘爐溫度—時間曲線，確定符合實際的烘爐制度，確保高爐爐襯緩慢、充分升溫，并且給予足夠的保溫時間，使爐缸爐底的填料和泥漿充分烘干，提高高爐烘爐質(zhì)量，為高爐長壽奠定基礎(chǔ)。

? ? 高爐烘爐曲線如下圖：