关于高炉炉缸侧壁温度升高综合治理技术

随着我国工业产业的不断向前发展，冶金行业在生产工作质量、效率方面得到了明显的提升，尤其是对一些新型的设备和技术的应用下，整体的生产效益得到了明显的提升。

高炉作为钢铁生产的主要设备，在工业生产中发挥着重要作用，高炉在生产过程中会受到多种因素的影响，如：冶炼工艺、炉料结构、冷却制度以及操作等，其中炉缸侧壁温 影响高炉生产效率的主要因素，对高炉正常生产有很大影响，因此，针对高炉炉缸侧壁温度升高问题进行综 合治理是提高高炉生产效率的必要措施，需要引起冶金生产企业的高度重视。

1 案例分析

本公司高炉自投产以来（图 1） 持续出现侧壁温度升高现象 ，2021 年到 2023 年期间，侧壁温度上升速度明显加快。高炉炉缸侧壁温度升高 炉缸侵蚀加剧，高炉的寿命受到影响。为此，公司组织技术力量， 研究，提出了炉缸侧壁温度升高综合治理技术方法。在实际研究工作中主 对炉缸侧壁温度升高原因进行分析；第二，制定了综合治理技术措施；第 行验证。通过采取综合治理技术方法，高炉侧壁温度恢复正常水平，经过综合治理后的高炉炉缸侧壁温度未出现再升高现象。

2 高炉炉缸侧壁温度升高的主要原因

在高炉的冶炼过程中，炉缸侧壁的温度是一个关键指标，当侧壁温度过高时，会对高炉的正常运行产生不利影响，甚至导致炉况恶化，通过深入分析可以发现，高炉炉缸侧壁温度升高的原因主要包括以下几个方面：

是铁水环流的强度增加。铁水在流动过程中如果受到外界条件如温度、压力等因素的影响而发生环流现象，会加快侵蚀炉缸耐火材料的速度。由于铁水与耐火材料之间的热膨胀系数不同，这种物理冲刷作用会使得耐火材料加速损坏，尤其是那些质地较脆的材料，炉缸的耐火材料将难以承受高温下持续的摩擦和冲刷，进而引起炉缸侧壁温度升高[1]。

第二，炭砖的侵蚀也是造成这一问题的重要原因。 炭砖作为高炉 内壁最常用的耐火砖之一，其性能直接影响到整个高炉的温度分布。在冶炼过程中 都有可能遭受到来自铁水的侵蚀，这种侵蚀不仅会导致炭砖的导热性能降低，而且还会影响到炉缸内壁整体的温度变化，如果炭砖的侵蚀不能得到及时控制，则炉缸侧壁的温度会不断升高。

第三，冷却系统的设计缺陷和运行效率也是主要的影响因素。冷却系统的有效性对于维持炉缸侧壁的适宜温度至关重要，如果冷却系统设计不合理，或者在运行过程中存在效率低下的情况，比如冷却水管的水量分配不均匀或冷却水流量不够，就会在炉缸内部形成局部高温区域，并积聚大量热量。这些热量无法有效散发，会使炉缸侧壁的冷却壁和砖衬部分温度异常上升。此外，如果冷却壁与炉缸砖衬之间的热平衡遭到破坏，也会导致砖衬温度升高。

第四，气隙的存在对炉缸侧壁的温度升高也有着不可忽视的影响。气隙指的是在炉缸结构中因热胀冷缩等原因产生的微小空间，这些气隙会妨碍热量的传递，从而削弱冷却系统的冷却效果。由于气隙的存在，砖衬中的热流密度会发生变化，进而影响砖衬的温度，若不加以妥善处理，气隙问题就可能成为炉缸侧壁温度升高的一个诱因。

最后，工作人员的操作失误也会造成炉缸侧壁的温度异常。例如，铁口的维护不佳，会导致铁水泄漏，而铁水渗漏后的高温环境又会进一步加剧炉缸侧壁的升温问题。

3 高炉炉缸侧壁温度升高综合治理技术方法分析

3.1 降低铁水环流速度

高炉冶炼是一个复杂的物理化学过程，铁水环流速度直接影响到炉缸侧壁温度升高程度。高炉炉缸侧壁温度升高，铁水环流速度加快，热量流失快，造成高炉炉缸侵蚀加剧。通过降低铁水环流速度，可以减少热量的流失，提高高炉炉缸侧壁温度。根据炉内铁水环流规律，降低铁水环流速度要从以下三个方面进行。1）科学调整煤气流分布，优化布料制度。增加风口的出铁次数，降低煤气流速和铁水流速。2）优化料柱透气性。在不降低高炉冶炼强度的前提下，通过适当提高焦炭负荷和风温等手段来增加料柱透气性；通过适当降低原燃料的水分含量来改善高炉料柱透气性；通过减少风口面积、增大风口高度等手段来改善高炉料柱透气性；通过降低焦炭粒度和减少焦炭的发热量来改善高炉料柱透气性[2]。如图2 ：

3）控制好炉料的质量 合 控制 原燃料的 量 ，同时要加强对入炉料的取样化验工作；要加强对入炉 检测工作；要加强对入炉矿批和入炉块度的检测工作。 炭负荷和风温、减小风口面积、降低焦炭粒度和减少入炉 度和提高煤气利用率的前提下，通过控制好原燃料的质量和合 段来降低铁水环流速度。通过上述综合治理措施，2023 年11 月末高炉 同期下降5℃以上

3.2 合理控制控制冶炼强度

高炉煤气成分波动较大，通过加 煤气成分的分析， 从煤气中含量、水分等方面进行了调整，保证高炉稳定顺行。高炉冶炼强 冶炼强度，保证高炉稳定顺行。第二，加强对炉内温度、 常状况，采取相应措施。高炉生产过程中，如果出现炉缸 强对高炉渣中 SiO2、Al2O3、FeO 含量的控制。在保 及时调整操作参数和操作制度。在保持炉内燃烧温度、煤气流速 尽量降低渣 SiO2 含量。第四，加强对高炉原燃料质量的分析监测和分 问题。在确保高炉稳定顺行的基础上，加强 铁中含渣量较大、碱金属含量较高 根据炉缸工作情况，合理选择冷却设备， 强对炉内煤气和炉料的管理，科学 的监控，在保证炉内煤气和 上指标的基础上，调整好高炉 及时调整操作参数和操作制度，以确保高炉正常生产

3.3 炉缸压浆

1）炉缸压浆的目的：通过压浆，将高炉炉缸的侵蚀和磨损情况彻底恢复到正常水平。

2）压浆材料及配比：将高铝水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰、添加剂等按比例配制，然后搅拌均匀。用搅拌均匀的水泥浆将炉缸侧壁浇注料浇注，保持24 小时，然后用清水冲洗干净。

3）压浆时间及压浆压力：以炉缸侧壁温度降至正常水平为准，压浆压力以保证高炉炉缸侧壁温度不超过100℃为准。压浆前，将炉缸侧壁浇注料用铁锹铲出一块，用手摸有明显的手感，然后将压浆料块放入压浆泵中，使其进入压浆管中。在压浆过程中，应使高炉炉缸侧壁温度始终保持在100℃以下。待压完后关闭料线阀门，将料线阀门打开，继续压浆至铁水渗出为止。最后关闭料线阀门。4）压浆后高炉炉缸侧壁温度对比：通过对压浆前后高炉炉缸侧壁温度进行对比，结果表明：第一次压浆后的高炉炉缸侧壁温度恢复正常水平；第二次压浆后的高炉炉缸侧壁温度仍在 100℃以上；第三次压浆后的高炉炉缸侧壁温度基本恢复正常水平，经过上述措施的综合治理后，高炉炉缸侧壁温度未再升高。

3.4 加钛护炉

加钛护炉是指在高炉冷却系统 提高炉内冷却强度，达到保护高炉炉缸、延长高 导致炉内冷却强度不足 度变化情况和钛材 进行了加钛试验。通过在1# 高 变化情况。结果表明：1# 高 不加钛的炉缸侧壁温度相比 侧壁温度降低了 5℃左右； 度与不加钛的炉缸侧壁温度相比降低了 试验是可行的，能有效保护1# 高炉的炉缸

3.5 加强冷却制度管理

加强冷却设备的日常管理，定期对冷却设备进行检修，保证冷却设备完好，加强对冷却水水质的管理，定期检查冷却水系统，确保冷却水水质稳定，加强 检查 及时处理异常情况，定期对冷却水系统进行维护检修，确保冷却设备 冷却 管理，开炉后严格按照高炉操作规程要求，定期检查、维护冷却器，确保冷却设备的安全运行。高炉开炉 格按照操作规程要求控制原燃料质量，同时加大对精料工作的管理力度，保证精料工作做细做实。加强原燃料化验工作，根据化验结果合理调整进厂原燃料质量，保证原燃料质量稳定。

4 结语：

综上所述，高炉作为冶金生产的主要设备，在冶金行业中发挥着重要作用，对冶金行业的生产效率提升和发展有着重要意义，而高炉炉缸侧壁温度升 问题 常生产的主要因素，需要引起冶金生产企业的高度重视。因此，要对高炉炉缸侧壁温度升高问题进行综合 分析，明确其出现原因和影响因素，制定科学合理的治理方法。

参考文献：

[1] 邢英亮 . 山钢 5100 m3 高炉炉缸侧壁温度异常升高的治理与维护 [J]. 山东冶金 ,2024,46(04):4-7.

[2] 王训富 , 邹碧洋 , 吴胜利 , 等 . 基于流体力学的高炉冶炼强度对炉缸侧壁温度影响的实践与分析 [J].上海金属 ,2024,46(06):79-86+91.

[3] 徐晓娟 , 王超 , 王光远 , 等 . 大型高炉炉缸侧壁温度控制技术分析 [J]. 山西冶金 ,2024,47(04):138-140.

[4] 李林春 , 赵东明 , 张延辉 , 等 . 鞍钢 3200 m3 高炉炉缸长寿与高产能匹配探索实践 [J]. 鞍钢技术 ,2022,(05):59-62.

作者简介：刘川林（1984.10-），男，汉族，本科工程师，主要从事钢铁冶金相关工作