昆玉钢铁450m3高炉火管改造

2021-12-01王广林赵金巍王庆鲲陈玉成田德亮江栋栋

新疆钢铁 2021年2期

王广林，赵金巍，王庆鲲，陈玉成，田德亮，江栋栋

(新疆昆玉钢铁有限公司)

前言

近年来,随着高炉经济冶炼，炼铁从原燃料、高炉富氧率以及提高定压方面有了长足的进步，因高炉风温受制高炉送风装置，风温使用水平一般。高炉风温是廉价的能源，提高风温使用可以有效降低燃料消耗，降低铁水冶炼成本。

昆玉2#、3#高炉(450m3)，设计风温1200℃，昆玉炼铁高炉实际平均风温1162℃，相比先进企业使用风温(>1170℃)有较大提升空间。为此，昆玉高炉炼铁从高炉送风装置火管着手并不断摸索，通过逐步优化火管钢壳尺寸，增加耐材厚度，提高了风温使用水平。

1 昆玉高炉火管改造历程

昆玉高炉炼铁自2013年投产以来高炉直吹管前端改造经历三个阶段：第一阶段(2013—2014年6月)为高炉工程配套直吹管，直吹管前端为正常尺寸；第二阶段(2014年6月—2015年5月)将高炉工程配套火管的前端加粗；第三阶段(2015年5月至今)改造火管，直吹管前端为正常尺寸，即恢复至第一阶段尺寸。

1.1 第一阶段

2013年高炉投产至2014年6月，昆玉炼铁2#、3#高炉火管均为工程配套的直吹管，两座高炉风温使用水平受火管耐材质量限制，在使用过程中均发生火管烧穿事件。在使用巨力直吹管期间，炼铁，2013年2#、3#高炉平均风温分别为1095℃、1115℃。

(1)巨力火管在使用过程中外表面局部发红，直吹管表面测温达到350℃，高炉平均热风温度在1095℃、1115℃，不能满足高炉需要高风温需求，影响高炉风温使用水平低，导致高炉各项经济技术指标变差；

(2)2013年10月24日、11月9日2#高炉火管烧穿(直吹管枪道与前端部位)，2014年5月31日3#高炉火管烧穿(直吹管前端球面)，高炉被迫休风。

1.2 第二阶段

针对第一阶段直吹管存在的问题，加粗了火管前端尺寸，以提高耐材厚度。改造后的火管前端较改造前变粗。

(1)2014年6月改造后火管上线，因直吹管前端变粗，造成2#、3#高炉在更换小套期间，由于加粗火管与小套进出水管相抵触，导致火管前端球面与小套接触部位漏风，多次调整，造成高炉休风时间延长，更换一件火管须休风50～70min，延缓了高炉炉况恢复进程。

(2)第二阶段直吹管前端测温平均为310～370℃，后期使用过程中出现漏风严重现象，直吹管前端因漏风发红，影响高炉风温使用，两座高炉平均风温为1166℃。

1.3 第三阶段

因第二阶段火管上线造成漏风以及更换时间长，造成高炉休风时间长等原因，再次对直吹管进行了改造，从直吹管法兰至前端头1/3处割开，将直吹管钢壳内径恢复至第一阶段尺寸，再进行焊接工作。处理枪道废旧耐材时，对直吹管枪道进行切割，待废旧耐材清理后进行焊接，焊接过程使用制工装对枪道进行校正，保证火管枪道与火管夹角成10°，最后重新浇注耐材。

(1)2017年1月—2月冬季维修，因受环境温度变化大导致此次火管出现部分温度较高现象。针对此类情况，尽量避免在冬季施工。

(2)根据下线直吹管前端头耐材脱落面积，对比2018年下线进风装置与2017年下线的进风装置耐材外观情况，发现下线后弯头耐材表面凹凸不平、表层松散，直吹管前端头耐材脱落。

(3)部分火管前端头靠近枪道位置耐材脱落严重，下线火管耐材表面有大颗粒耐火材料，耐材结构疏松，耐材脱落主要由前端耐材内径由Φ120mm 缩小至Φ116mm时，前端头增加圈形不锈钢片，降温过程中收缩不均匀造成。

2 关于火管改造思路

为提高小高炉风温使用水平至1180℃以上，同时局限于风口小套进出水管与火管钢壳相抵触，昆玉高炉炼铁的技术人员，从如何增加耐材厚度，同时避免火管钢壳与小套进出水管抵触方面着手，确定了改造思路：加粗火管钢壳尺寸、增加耐材厚度。火管前端头枪道三岔口测温高也受前端头耐材较薄的影响，为增加前端头耐材厚度，设计加粗火管钢壳尺寸，为避免火管加粗后同小套进出水管相抵触，造成漏风现象，设计同扩小套外径(进出水管外移18mm)、中套配合面内径(扩大10mm)，耐材厚度由22mm增加至38mm，满足风温1180℃使用要求。改造设计尺寸见图1、图2。