山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司煉鐵廠現(xiàn)有六座1080m3高爐，白2006年至2012年，由于高爐爐役后期爐缸側壁溫度升高，爐缸侵蝕嚴重，部分冷卻壁破損等，六座高爐分別進行了大修擴容和恢復性大修，通過利用新技術對高爐進行創(chuàng)新改造，縮短了高爐大修時間，保證了高爐各項技術指標的提升，延長了高爐的使用壽命。

　　1、現(xiàn)狀分析

　　以其中的一個高爐為例，2010年4月標高7346mm的爐缸27、28組冷卻壁中問溫度點快速上升，最高達到590℃。5月份控制冶煉強度進行護爐。2011年4月爐缸側壁溫度反復。高點溫度呈現(xiàn)增多趨勢，標高6844mm的20、21組兩點溫度上升較快，2011年4月27日堵10號、13號風口，控制效果不理想，5月5日加堵11號風口，進一步控制冶煉強度。根據(jù)檢測記錄推斷，爐缸部位存在異常侵蝕，側壁碳磚出現(xiàn)裂紋，薄弱點殘余厚度只有200mm左右。最終于2011年11月底進行了停爐大修。

　　2、大修改造新技術的應用

　　為了保證高爐大修快速、高質量施工，保證高爐的長壽，結合高爐多年來大修的實踐和經(jīng)驗，不斷進行探索，在大修中進行技術創(chuàng)新，采用新技術、新材料，為高爐新一代爐役打下堅實基礎。

　　2.1、高爐快速打水涼爐技術

　　傳統(tǒng)的爐頂打水槍打水位置確定，只能定點打水，無法實現(xiàn)對整個爐料平面均勻打水，造成各部位冷卻效果不同，打水不均勻，打水時間長，涼爐不徹底，冷卻時間長。

　　為了提高高爐打水涼爐的效果，設計出一種打水涼爐裝置，該技術已獲國家專利。將打水點重心下移，移至高爐風口處。在高爐風口間隔設置打水管，根據(jù)風口的個數(shù)確定打水管的個數(shù)和位置，圍繞風口間隔、均布、成對角線設置，即高爐18個風口，間隔兩個風口設置6個打水管，打水管長度為高爐半徑，選用DN50的焊管。在打水管上均布開孔，開孔的位置在打水管的上面兩側與水平中心線成45°角，成兩排、均布設置，每隔100mm開一個孔，開孔直徑為Ф6mm。同時在打水管的外部設置閥門進行水量的控制。

　　2.2、高爐冷卻壁連管快速跨接技術

　　原有冷卻壁跨接方法復雜、施工時間長，工作量大�？缃臃椒�為縱向對連管進行連接。為了解決這個難題，將跨接的冷卻壁分為檢修門上部和下部分別進行連接，改為橫向對連管進行連接，簡單、快速。該技術已申請國家專利。

　　檢修門下部冷卻壁的跨接為將第一層相鄰的需要跨接的四塊冷卻壁的第1根和第2根出水管，第3根出水管和第4根，分別用金屬軟管連接。然后將四塊冷卻壁每一根進水管的三通閥的回水閥關閉，從相鄰的不需要跨接的冷卻壁一根進水管的三通閥上引一根金屬軟管，使之成為四塊冷卻壁的總進水管。再在另一側相鄰的不需要跨接的冷卻壁一根進水管的三通閥上引一根金屬軟管，使之成為四塊冷卻壁的總出水管。使四塊冷卻壁能夠連通，進行冷卻。

　　檢修門上部冷卻壁的跨接與檢修門下部冷卻壁的跨接道理相同，使上下層單塊冷卻壁成為一體，利用相鄰的通水冷卻壁的進水管進行通水冷卻。

　　2.3、組合式吊盤的利用和分組分作業(yè)面的施工

　　原有大修爐內吊盤為固定式。提前將材料倒運至爐內，在高爐內進行制作、安裝。使用完后在爐內進行拆除、分解，運出爐外。造成了施工現(xiàn)場交叉作業(yè)嚴重，影響施工進度。

　　為了解決這個問題，設計使用了組合式吊盤。提前對吊盤各構件進行制作，倒運到爐內進行組裝，用螺栓進行固定，節(jié)省大量時間和材料。由于組合吊盤的利用，能夠分組分作業(yè)面進行爐內施工。多個檢修項目同時進行，上部安裝冷卻壁，下部進行爐殼挖補、碳磚砌筑等，加快了施工進度。

　　2.4、延長熱風爐燜爐時間技術

　　熱風爐燒爐影響高爐的施工，燒爐時間頻次越多，影響高爐施工時間越大。同時熱風爐不斷的燒爐不送風，對熱風爐壽命產生影響。為了減少燒爐次數(shù)，應用了延長熱風爐燜爐時間技術。

　　利用聯(lián)通管將助燃風總管和冷風總管進行聯(lián)通，在熱風爐拱頂溫度下降到550℃左右時，啟動助燃風機，讓助燃風通過聯(lián)通管進入冷風總管，利用冷風進行反吹，將熱風爐蓄熱室中、下部的熱量傳遞到熱風爐拱頂，使拱頂溫度達到700℃時進行點火。同時由于反吹，煙道溫度也下降，煙道溫度的制約因素也減少。使熱風爐的燒爐溫度達到1200℃左右，從而延長熱風爐燜爐時間六天左右。

　　2.5、UCAR熱壓小碳磚的應用

　　高爐爐底、爐缸受高溫鐵水、渣、堿金屬的侵蝕，煤氣流的沖刷，熱應力的破壞及氧化、侵蝕等，成為高爐內襯破損嚴重的重要區(qū)域。高爐一代爐役的壽命，很大一部分取決于高爐爐底、爐缸內襯的破損程度。因此高爐爐內耐材質量的好壞，影響著高爐壽命的長短。六座高爐經(jīng)歷了微孔大碳磚到國內熱壓小碳磚SLTA、SLTD，到美國UCAR熱壓小碳磚的使用。爐缸的壽命也在不斷的提高。

　　2011年11月5號高爐大修首次在爐缸下部采用了美國UCAR熱壓小碳磚。熱壓小碳磚采用熱模壓成型，具有優(yōu)良的高溫陛能，熱導率高，良好的抗堿侵蝕性能，抗熱震性、熱沖擊性好，低滲透性，孔隙度小，氣孔封閉，單塊碳磚的溫差小。采用的熱壓小碳磚共分為NMA磚及NMD磚兩種類型，共有16層，1層至8層由NMA和NMD磚組成，9至16層由NMA磚組成。其中NMD磚用于與冷卻壁接觸部位。熱壓小碳磚與冷卻壁之間沒有間隙，砌筑工藝同其他碳磚不同，采用“頂砌”技術。UCAR熱壓小碳磚的成功應用，極大地延長了高爐的使用壽命。2012年6月4號高爐大修也采用了UCAR熱壓小碳磚。

　　2.6、微孔剛玉風口組合磚的應用

　　微孔剛玉磚風口組合磚在高爐上的應用，將高爐長壽研究又向前邁進重要一步。之前使用的塑性相剛玉復合磚以及剛玉氮化硅大塊磚，停爐大修檢查時發(fā)現(xiàn)侵蝕嚴重、效果不佳。微孔剛玉磚目前國內已研究成型，與傳統(tǒng)風口磚相比較，具有抗堿性、抗爐渣侵蝕性強。由于采用微氣孔技術，能有效防止有害元素的化學侵蝕，在防止鐵水滲透侵蝕方面有明顯的優(yōu)勢，同時剛玉微孔磚還具有較高且穩(wěn)定的抗折、抗壓強度，可以有效避免風口變形、脫落等情況的發(fā)生。3號、4號高爐分別于2012年6月和2012年7月在高爐風口上進行應用。

　　2.7、鐵口煤氣導風管的砌筑技術的開發(fā)與應用

　　高爐烘爐鐵口用煤氣導出管的安裝質量的好壞是決定高爐烘爐、開爐質量及日常安全生產的重要因素。煤氣導出管安裝質量不好，會造成烘爐質量差，不能使鐵口充分加熱，影響高爐的壽命；高爐開爐質量差，首次出鐵鐵流速度無法得到控制；砌體之間有縫隙，一旦正常生產容易產生鐵口泄漏煤氣、鐵口噴濺的安全隱患。

　　在砌完靠近鐵口框的兩組鐵口組合磚，砌完靠近爐內的鐵口組合磚下部時，在磚的上部填充剛玉質澆注料。將導風管插入鐵口組合磚內放在剛玉質澆注料上，在高爐爐內安裝支架固定導風管后端，在鐵口框上安裝支撐固定導風管前端。使導風管中心線與鐵口中心線重合。砌筑完靠近爐內的鐵口組合磚上部時，用剛玉質澆注料將鐵口組合磚與導風管之間的縫隙填實。為了保證填料密實，用振動棒進行振動搗實。通過使導風管和鐵口組合磚砌為一體的方法，解決了高爐投產后鐵口區(qū)域煤氣泄漏，鐵口噴濺的安全隱患。該技術已申請國家專利。

　　2.8、風口大套密封技術的開發(fā)與應用

　　風口大套和大套法蘭通過大套法蘭上的密封槽內壓盤根進行密封。為了提高密封的可靠性，對密封槽進行改造。將大套法蘭原有的密封槽寬度由10mm改為12mm。同時再增加一道密封槽，寬度為12mm，深度為5mm，位置在原有密封槽外側，兩道密封槽中心相距為22mm。同時對密封盤根改為陶瓷纖維盤根。

　　為了進一步提高密封效果，在高爐爐殼和風口大套上焊接大套密封罩。密封罩由厚度6mm的鋼板制作，寬度為330mm，直徑為Ф1450mm。密封罩內部直接焊接在高爐爐殼上，密封罩外部焊接在風口大套上。對密封罩內部進行灌漿處理。

　　原高爐風口大套為鑄鐵風口大套。選用鑄鋼大套ZG230-450，該種材質的風口大套各項性能指標均高于鑄鐵風口大套，可焊接性能好，使用壽命長。

　　2.9、鐵口冷卻壁的改造

　　原有高爐鐵口冷卻壁為n字型，內部冷卻水管長，由于鐵口處于高溫區(qū)域，時間長了造成內部水管斷裂，被迫進行穿管冷卻，并且造成鐵口下部冷卻壁的燒損。針對這種情況，依次對幾個高爐的鐵口冷卻壁進行改造。將鐵口冷卻壁由一塊改造為兩塊，形狀為“[”型和“]'’型，同時對兩塊冷卻壁高度進行加長，相對應的鐵口下部二層冷卻壁縮短，避免對下部冷卻壁的影響。改造后的鐵口冷卻壁結構更加合理，內部冷卻水管為兩進兩出，比之前的長度縮短，不易斷裂，冷卻效果更好。

　　2.10、鐵口框的改造

　　原有鐵口框與爐皮的連接方式為螺栓連接，螺栓多，孔徑小。正常生產后，由于鐵口框處于高溫區(qū)域，高爐頻繁的開堵鐵口作業(yè)，尤其是高爐爐役后期，造成鐵口框與爐皮之間煤氣泄漏，嚴重影響高爐的正常生產。

　　因此，根據(jù)這種情況，對鐵口框進行改造。經(jīng)歷了兩次改造，第一次將螺栓數(shù)量減少，孔徑增大，經(jīng)過高爐大修后效果仍不理想。第二次將螺栓取消，將鐵口框與爐皮連接方式改為焊接。焊接完成后退火消除應力。通過使用，效果良好。該技術已獲國家專利。

　　2.11、鐵口上方耐高溫平臺的改造

　　高爐出鐵口上方的平臺受到高溫鐵水熔渣的烘烤和噴濺，導致平臺變形，使用壽命短，產生極大的安全隱患，必須經(jīng)常對平臺進行檢修和維護。因此，設計出了耐高溫使用壽命長的平臺。該平臺為夾心結構，內部設置冷卻管和噴涂料，下部設置錨固釘和噴涂料，一方面通過噴涂料的耐高溫性能進行隔熱，另一方面通過水冷管內水的循環(huán)流動帶走熱量，冷卻效果好，使用安全可靠，大大延長了平臺的使用壽命。該技術已獲國家專利。

　　3、結語

　　萊蕪分公司煉鐵廠通過利用新技術對高爐進行大修創(chuàng)新改造，縮短了高爐大修時間。大修后高爐穩(wěn)定順行，高爐順利實現(xiàn)了日達產和月達產，各項