鋼廠材料

1、摘要根據(jù)寧波鋼鐵有限公司1號(hào)高爐第4段冷卻壁過(guò)早損壞的情況結(jié)合國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的類似情況，分析了該部位冷卻壁過(guò)早損壞的原因，提出了預(yù)防措施和改進(jìn)建議。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞高爐冷卻壁漏水澆鑄煤氣流寧波鋼鐵有限公司1號(hào)高爐設(shè)計(jì)爐容為2500m3，30個(gè)風(fēng)口，冷卻結(jié)構(gòu)為全冷卻壁，共15段，風(fēng)口帶為第4段冷卻壁，共30塊，冷卻壁本體材質(zhì)為球墨鑄鐵。1號(hào)高爐于2007年4月30日點(diǎn)火投產(chǎn)，2007年6月21日停爐，2007年7月15日二次開(kāi)爐。二次開(kāi)爐后生產(chǎn)

2、良好，平均利用系數(shù)近2.3t(m3?d)，最高達(dá)2.69t(m3?d)，冶煉強(qiáng)度為1.27t(m3?d)。2008年1月16日發(fā)現(xiàn)第4段冷卻壁90號(hào)水冷管損壞。1月24日高爐計(jì)劃休風(fēng)后，用內(nèi)窺鏡檢查發(fā)現(xiàn)第4段冷卻壁90號(hào)水冷管上部第一個(gè)彎下側(cè)面有一條長(zhǎng)15～20cm的縱向裂縫，隨后采取冷卻壁穿管修復(fù)技術(shù)處理。在發(fā)現(xiàn)第一根水冷管損壞后，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)第4段冷卻壁67、26、119、32號(hào)水冷管損壞，截止2008年11月底，第4段冷卻壁已經(jīng)損壞

3、61根水冷管，于2008年12月19日空料線停爐更換風(fēng)口帶冷卻壁。通過(guò)調(diào)查國(guó)內(nèi)同類型高爐、同類型冷卻壁使用情況來(lái)看，武鋼、安鋼、濟(jì)鋼高爐均出現(xiàn)過(guò)同樣情況，時(shí)間最短的為濟(jì)鋼3號(hào)高爐開(kāi)爐后不到2個(gè)月第4段冷卻壁水冷管就發(fā)生損壞現(xiàn)象。根據(jù)初期判斷及停爐后檢查情況來(lái)看，認(rèn)為第4段冷卻壁過(guò)早損壞主要原因有幾點(diǎn)。1設(shè)計(jì)原因?qū)е吕鋮s壁存在先天缺陷設(shè)計(jì)原因?qū)е吕鋮s壁存在先天缺陷1.1冷卻壁制造時(shí)對(duì)冷卻壁水冷管造成損傷寧鋼1號(hào)高爐第4段冷卻壁高2.66m

4、，寬1.402m（上端1.283m），最厚處0.4m，本體理論重近7t（6585～6690kg）。在冷卻壁上端，水管彎制時(shí)需要有一個(gè)相當(dāng)于銳角的彎制，而且目前國(guó)內(nèi)冷卻壁制造能力基本無(wú)法完成這種冷彎成型。澆鑄時(shí)由于外面有砂模不易散熱，且冷卻壁澆鑄后不宜強(qiáng)制降溫，鐵水的大量熱量很難散發(fā)。在很大程度上這些（2）球墨鑄鐵中布滿0.025～0.15mm的球狀石墨被氧化后形成孔洞，容易產(chǎn)生裂紋并加速擴(kuò)展。（3）球墨鑄鐵的線膨脹系數(shù)在600℃以下比較

5、平緩，600℃以上時(shí)急劇增大。這就使得冷卻壁的冷、熱面伸長(zhǎng)量不同，從而產(chǎn)生較大應(yīng)力，促使冷卻壁開(kāi)裂。（4）球墨鑄鐵的抗熱震次數(shù)（抗熱疲勞性能）較差。有試驗(yàn)表明，在6mm試樣厚度、通過(guò)20℃水冷卻條件下，當(dāng)試樣加熱到700℃，反復(fù)48次以后，試樣本體即開(kāi)始產(chǎn)生裂紋。高爐生產(chǎn)要求爐缸部位耐材穩(wěn)定、長(zhǎng)壽。從球墨鑄鐵的特性可以看出，由于球墨鑄鐵有較好的延伸性能，在高爐生產(chǎn)條件下，冷卻壁本體受熱膨脹后，就對(duì)爐內(nèi)磚襯產(chǎn)生一個(gè)推力，從而破壞磚襯；當(dāng)溫

6、度降低時(shí)，又與磚襯之間形成氣隙，促使磚襯過(guò)早脫落；而球墨鑄鐵表面與中心伸長(zhǎng)率的差異，以及水管處與表面的溫差造成冷卻壁熱面產(chǎn)生裂紋，也使得冷卻壁過(guò)早損壞。2澆注工藝不合理導(dǎo)致水冷管在澆鑄時(shí)受傷澆注工藝不合理導(dǎo)致水冷管在澆鑄時(shí)受傷冷卻壁澆鑄時(shí)，雖然水冷管外部噴涂了0.2～0.3mm厚的防滲碳涂料，并要求澆鑄時(shí)采取管道內(nèi)部充氮?dú)獗Ｗo(hù)防氧化等措施，但在該段冷卻壁體積大、澆鑄時(shí)鐵水熱容量大的情況下，仍難以保證在澆鑄時(shí)不損傷水冷管。而且現(xiàn)在一般冷卻