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高爐壽命的影響因素有哪些?
高爐壽命的影響因素有哪些?主要反應:2Fe2O3 + 3C=高溫 = 4Fe + 3CO2↑
還有:
CaCO3=高溫=CaO+CO2
CaO+SiO2=CaSiO3
C+CO2=2CO

高爐煉鐵的操作方針是以精料為基礎(chǔ)。精料技術(shù)水平對高爐煉鐵生產(chǎn)的影響率在70%左右，設(shè)備的影響率在10%左右，高爐操作技術(shù)的影響率在10%左右，綜合管理水平影響率約5%，外界因素影響率約5%。

1 高爐精料技術(shù)的內(nèi)涵

高爐精料技術(shù)包括：“高、熟、凈、小、均、穩(wěn)、少、好”八個字。

“高”是入爐礦石含鐵品位要高；燒結(jié)，球團，焦炭的轉(zhuǎn)鼓強度要高；燒結(jié)礦的堿度要高（一般在1.8～2.0）。入爐礦品位要高是精料技術(shù)的核心。入爐礦品位每提高1%，高爐燃料比會下降1.5%，高爐產(chǎn)量提高2.5%，噸鐵渣量減少30kg，允許高爐增加噴吹煤粉15kg/t。

“熟”是高爐入爐原料中熟料比要高。熟料是指燒結(jié)礦、球團礦。隨著高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)在已不十分強調(diào)熟料比要很高。有些企業(yè)已有20%左右的高品位天然塊礦入爐。

“凈”是指入爐原燃料中＜5㎜粒度要低于總量的5%。

“小”是指入爐料的粒度應偏小。高爐煉鐵的生產(chǎn)實踐表明，*佳強度的粒度是：燒結(jié)25～40㎜，焦炭為20～40㎜，易還原的赤鐵礦和褐鐵礦粒度在8～20㎜。對于中小高爐原燃料的粒度還允許再小一點。

“均”是指高爐入爐料的粒度要均勻。不同粒度的爐料分級入爐，可以減少爐料的填充性和提高爐料的透氣性，會有節(jié)焦提高產(chǎn)量的效果。

“穩(wěn)”是指入爐原燃料的化學成分和物理性能要穩(wěn)定，波動范圍要小。目前，我國高爐煉鐵入爐原料的性能不穩(wěn)定是影響高爐正常生產(chǎn)的主要因素。保證原料場的合理儲存量（保證配礦比例不大變動）和建立中和混均料場是提高爐料成份穩(wěn)定的有效手段。

“少”是指鐵礦石，焦炭中含有有害雜質(zhì)要少。特別是對S、P的含量要嚴格控制，同時還應關(guān)注控制好En、Pb、Cu、As、K、Na、F、Ti（TiO2）等元素的含量。

“好”是指鐵礦石的冶金性能要好。冶金性能是指鐵礦石的還原度應大于60%；鐵礦石的還原粉化率應當?shù)?；礦石的荷重軟化點要高，軟熔溫度的區(qū)間要窄；礦石的滴熔性要溫度高，區(qū)間窄。

2 要高度重視焦炭質(zhì)量對高爐煉鐵的影響

焦炭質(zhì)量變化對高爐煉鐵生產(chǎn)指標的影響率在35%，也就是說，占精料技術(shù)水平影響率的一半。焦炭在高爐內(nèi)是起到爐料骨架的作用，同時又是冶煉過程的還原劑，主要高爐煉鐵熱量收入的來源（約占60%～80%），以及生鐵含炭的供應者。特別是在高噴煤比條件下，焦比的顯著降低，使焦炭對爐料的骨架作用就更加明顯。這時焦炭質(zhì)量好，對提高爐料的透氣性，渣鐵的滲透性都起到十分關(guān)鍵的作用。大型高爐，采用大礦批裝料制度，使焦炭層在爐內(nèi)加厚（可達300～500㎜厚），形成好的焦窗透氣性，對高爐生產(chǎn)順行起到良好的作用。由于大型高爐的料柱高，爐料的壓縮率高，對焦炭質(zhì)量的評價，已不能只滿足對M40、M10、灰分、硫分等指標的要求，應當增加對焦炭的熱反應性能指標的要求，如反應后強度（CSR），反應性指數(shù)（CRI）等指標的要求。工業(yè)發(fā)達國家大型高爐所用的焦炭質(zhì)量普遍優(yōu)于我國，這是國外高爐指標行進的重要原因之一。國外大型高爐所用焦炭的M40一般大于85%，M10小于6.5%，灰分在＜11.5%，S＜0.55%。寶鋼從投產(chǎn)起就十分重視對焦炭質(zhì)量的高要求，使提出焦炭的熱性能CSR≥66%，CRI≤26%。國內(nèi)的一些企業(yè)，如武鋼、首鋼、鞍鋼等企業(yè)也加強了對焦炭質(zhì)量性能研究。一些企業(yè)認識到，多花錢買好煤，加大對煉焦技術(shù)的研究，開發(fā)，對提高高爐煉鐵生產(chǎn)指標的作用是明顯的、是值得的。

3 積級采用先進工藝、技術(shù)、裝備、實現(xiàn)高爐高效化

高爐高效化是指高利用系數(shù)和低能耗。提高入爐礦品位是實現(xiàn)高利用系數(shù)的有效手段。實現(xiàn)合理的爐料結(jié)構(gòu)就可以提高入爐礦品位。目前，我國高爐煉鐵爐料結(jié)構(gòu)中球團礦配比偏低（國內(nèi)重點鋼鐵企業(yè)平均為11%）。球團礦的鐵品位可以實現(xiàn)在60%～66%，而燒結(jié)礦品位在58%以上就算是高水平了。所以，我國應當努力提高球團生產(chǎn)能力，將球團配比提高到20%以上。建議積極采用帶式培燒機和鏈篦機——回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)球團礦。該設(shè)備生產(chǎn)的球團質(zhì)量是優(yōu)于豎爐某些灰成分，如堿金屬和堿土金屬化合物對煤氣化有催化作用。


焦炭抗堿性
alkali resistance of coke

下觀察，有明顯的裂紋延伸;X射線衍射分析證明，確 有石墨鉀層間化合物存在。石墨鉀受熱膨脹，加速裂紋的產(chǎn)生與發(fā)展，是導致焦炭強度下降的重要原因，因 而必須抑制鉀對焦炭的破壞作用。環(huán)境氣氛可以影響鉀的層間化合物的穩(wěn)定性，在800℃以下的氧化氣氛中 (如含c眾10%的高爐煤氣)，石墨鉀容易分解，將含鉀的焦炭在較高溫度(1200℃以上)下維持相當時間，即 可使鉀逸出。 (3)對焦炭結(jié)構(gòu)的影響。焦炭與COZ反應過程中，鉀、鈉的催化作用使表面反應增強，因此焦炭氣孔壁 的減薄程度加劇。鉀、鈉還使焦炭光學組織中的各向異性組分反應率有較大的增加，而光學各向同性組織的 反應速度增長不多。 (4)對反應后強度的影響。鉀、鈉雖然對焦炭與coZ的反應起催化作用，但在同一反應程度下，強度并 不因鉀、鈉的存在而下降更多，這是因為催化作用雖然增強了焦炭的表層反應，卻減輕了焦炭的內(nèi)部反應。 但在相同的反應時間內(nèi)，堿金屬能使反應程度加深，導 致塊焦反應后強度明顯下降。(5)對高爐操作的**影響。鉀、鈉對焦炭質(zhì)量的 影響也會給高爐生產(chǎn)帶來**后果:焦炭與coZ反應的開始溫度降低，可導致高爐煉鐵焦比升高;由于焦 炭與c仇反應速度增加，焦炭在高爐中的降解失重加劇，機械強度和塊度急劇下降，導致焦炭在高爐下部 高溫區(qū)過多粉化，影響高爐順行;鉀、鈉蒸氣在高爐上部與煤氣中的C仇反應生成碳酸鹽而析出;這些堿 金屬碳酸鹽部分粘附在爐壁上，會侵蝕耐火材料，影 響高爐壽命。提高焦炭抗堿能力的措施焦炭抗堿性間題是隨 著堿含量較高的礦石的利用而逐漸突出的，因此提高焦炭的抗堿能力必須從焦炭生產(chǎn)和高爐冶煉兩方面同 時進行。(l)增加低揮發(fā)分煤在配合煤中的用量，降低焦炭反應性，提高開始反應溫度，從根本上緩解焦炭強 度在高爐內(nèi)的過早惡化。(2)提高煉焦裝爐煤的散密度，使焦炭氣孔壁厚度增加，從而提高抵伉c02的侵蝕 能力，提高焦炭反應后強度。(3)在煉焦配合煤中添加一些c仇反應的抑制劑或在焦炭表面噴灑這種抑制 劑，以降低鉀、鈉對c仇反應的催化作用。曾以5102和B必3作為抑制劑，進行提高焦炭抗堿性試驗。試驗表 明，添加0.5%的B:。3后，焦炭反應性可降低30一50%。(4)減少堿金屬在高爐內(nèi)的循環(huán)，可以降低焦炭中的鉀 鈉富集量。降低高爐爐身上部溫度可減緩焦炭在進入軟融帶前發(fā)生過多的碳溶反應，從而使焦炭能承受更 劇烈的反應而不致使強度過早變差(見高爐焦)。 (傅永寧) jiao切Lnkangjianxlng 焦炭抗堿性(alkah:esistanc。of coke)焦炭在高爐冶煉過程中抵抗堿金屬及其鹽類作用的能力。焦 炭本身的鉀、鈉等堿金屬含量很低，約0.1一0.3%(質(zhì)量)，如此少量的堿金屬不足以對焦炭產(chǎn)生有害影 響。但是在高爐冶煉過程中，由礦石帶入的大量鉀和鈉，在高爐內(nèi)形成液滴或蒸氣，造成堿的循環(huán)，并富 集在焦炭中，使爐內(nèi)焦炭的鉀、鈉含量遠比入爐焦為高，可高達3%以上，這就足以對焦炭產(chǎn)生有害影響。 在高堿負荷的高爐中，這種影響更為嚴重，因此擾堿 性是對高爐焦的一個特殊要求。鉀、鈉對焦炭質(zhì)量的影響鉀、鈉對焦炭反應性、 焦炭機械強度和焦炭結(jié)構(gòu)均會產(chǎn)生有害的影響，以致 危害高爐操作。(1)對焦炭反應性的影響。鉀、鈉對焦炭與C仇反 應有催化作用。一般情況下，鉀、鈉在焦炭中每增加0.3~0.5%，焦炭與cq的反應速度約提高10~巧%。鉀、 鈉還可降低焦炭與c仇反應的開始溫度。含3%鉀、鈉的焦炭比含0.1一0.3%鉀、鈉的焦炭的反應開始溫度 約降低50~100℃。 (2)對機械強度的影響。鉀、鈉及其氧化物能滲入焦炭的碳結(jié)構(gòu)，形成石墨鉀、石墨鈉(如KC。、NaC:) 等層間化合物，使碳結(jié)構(gòu)變形、開裂而導致焦炭機械強度下降。用含鉀5%左右的焦炭(相當于高爐爐腹部 位焦炭的含堿量)在氮氣中加熱至1 000℃，冷卻后與不含鉀的焦炭對比，強度顯著下降。這種焦炭在顯微鏡 我是搞高爐冶煉的，影響高爐壽命的因素有很多，簡單的來說有以下幾項：
1、高爐原始設(shè)計。在高爐設(shè)計中均明確了高爐的設(shè)計壽命，按照設(shè)計壽命來選擇設(shè)備、材料、結(jié)構(gòu)以及施工工藝。不同高爐的設(shè)計壽命是不相同的。例如一般中小高爐的設(shè)計壽命僅5~8年，而大高爐的設(shè)計壽命則長達16年甚至20年。當然不同設(shè)計壽命形成的設(shè)計方案導致的實際投資也是相差極大的。
2、施工質(zhì)量。是否嚴格按照設(shè)計施工。
3、高爐精料水平。如高爐精料水平高，采用上等原料，則爐況順行，高爐工況穩(wěn)定，對設(shè)備及爐內(nèi)耐材的損害相對較小，有利于延長高爐壽命。
4、高爐操作。如高爐精料水平尚可，則高爐操作對高爐的壽命影響極大。這主要體現(xiàn)在：a高爐煤氣流控制。如采用以中心氣流為主、適當抑制邊緣的操作制度，則對爐墻的侵蝕較小，反之則不利于長壽。b爐況順行情況。如杜絕崩料、懸料、坐料等失常爐況，減少洗爐作業(yè)，則對長壽有利。c冷卻制度。冷卻設(shè)備水溫差控制、水質(zhì)控制、熱流強度監(jiān)控。防止冷卻設(shè)備燒損。
5、適當?shù)母郀t爐體維護技術(shù)。如破損冷卻壁恢復、壓漿造襯、爐體噴涂、鈦渣護爐等等，可有效延長高爐壽命。
高爐長壽是個系統(tǒng)工程，只有從設(shè)計、施工、生產(chǎn)、維護等與高爐相關(guān)的一切活動都達到高爐長壽要求時，才能*終達到或超過高爐設(shè)計壽命。