高爐在開(kāi)爐前，必須經(jīng)歷烘爐階段，通過(guò)熱風(fēng)的緩慢升溫及保溫將高爐磚襯間的水分或者樹(shù)脂蒸發(fā)出來(lái)，提高泥漿和搗料的固結(jié)強(qiáng)度；同時(shí)使高爐爐體設(shè)備逐漸達(dá)到生產(chǎn)狀態(tài)，避免開(kāi)爐后因劇烈的膨脹而損壞設(shè)備。為了烘干高爐砌體中的水分，磚襯溫度應(yīng)該達(dá)到105～110℃，烘干時(shí)間不小于48h；而以有機(jī)物為結(jié)合劑的泥漿焙燒固化溫度為200～℃，焙燒時(shí)間為20～50h。對(duì)于碳素?fù)v打料，使用樹(shù)脂結(jié)合劑時(shí)110℃×25h固化，使用瀝青結(jié)合劑時(shí)300℃×25h固化，爐缸爐底一直是高爐長(zhǎng)壽的限制性環(huán)節(jié)，由于爐缸爐底位置磚襯較厚，達(dá)到理想烘爐溫度難度很大，但又是最需要有效烘干和升溫的區(qū)域。在高爐爐缸冷卻壁與炭磚間一般填充一層碳素質(zhì)搗料，起到緩解炭磚熱膨脹，避免損壞磚襯結(jié)構(gòu)和冷卻設(shè)備的作用。填料由于緊鄰冷卻壁，烘爐過(guò)程中升溫較慢，在烘爐過(guò)程中烘干難度較大。如果填料在烘爐過(guò)程中充分烘干，則可以斷定爐缸磚襯間的泥漿和填料都已充分烘干。因此在烘爐階段，通過(guò)監(jiān)控冷卻壁與炭磚間填料的烘干溫度和保溫時(shí)間，可判斷整個(gè)爐缸的烘爐效果。
優(yōu)良的烘爐質(zhì)量利于高爐穩(wěn)定順行，進(jìn)而為高爐長(zhǎng)壽奠定了基礎(chǔ)?？墒沁^(guò)去幾年，由于中國(guó)鋼鐵市場(chǎng)火熱，一些高爐為了快速達(dá)產(chǎn)，縮短了烘爐時(shí)間，高爐烘爐質(zhì)量更是難以保證，也是導(dǎo)致目前一些高爐短壽，出現(xiàn)爐缸侵蝕嚴(yán)重、甚至燒穿的原因之一。高爐烘爐制度的確定一般借鑒以往相似內(nèi)襯結(jié)構(gòu)、相近容積的高爐烘爐經(jīng)驗(yàn)，究竟是否適用很難斷定。目前烘爐以監(jiān)控?zé)犸L(fēng)溫度曲線為主，監(jiān)控?zé)犭娕紲囟葹檩o；而烘爐過(guò)程中重點(diǎn)是烘干爐缸爐底的泥漿和填料，因此將關(guān)注重點(diǎn)放在高爐爐缸爐底磚襯內(nèi)部熱電偶的升溫更為合理。爐缸爐底插入炭磚內(nèi)部較淺的熱電偶一般是50～200mm，距離冷卻壁較近內(nèi)襯的溫度卻缺乏監(jiān)控，不利于高爐烘爐質(zhì)量的判斷。國(guó)內(nèi)外許多研究者研究了高爐爐缸內(nèi)部狀態(tài)和侵蝕，運(yùn)用數(shù)值模擬的方法分析了爐缸爐墻及冷卻壁傳熱問(wèn)題，但是幾乎沒(méi)有對(duì)高爐烘爐階段的爐缸爐底磚襯溫度場(chǎng)研究。本文通過(guò)建立高爐爐缸爐底磚襯溫度場(chǎng)模型，分析在烘爐階段，烘爐時(shí)間、烘爐溫度和冷卻強(qiáng)度等因素對(duì)高爐爐缸磚襯，特別是填料溫度的影響，探討影響高爐爐缸烘爐效果的因素，指出目前高爐烘爐存在的問(wèn)題，對(duì)合理的烘爐制度提出建議。
高爐烘爐階段，低導(dǎo)熱系數(shù)的黏土磚和高鋁磚的存在成為爐缸爐底熱量傳輸?shù)南拗骗h(huán)節(jié)，增加了爐缸爐底磚襯升溫的難度，而在烘爐過(guò)程中一旦使用冷卻水冷卻，就目前的烘爐條件而言，爐缸爐底填料的溫度不能達(dá)到110℃，導(dǎo)致烘爐質(zhì)量得不到保證。為此在烘爐過(guò)程中，保證冷卻壁熱面低于其安全溫度的條件下，需要弱化冷卻水甚至停水烘爐。
另一方面，考慮到高爐炭磚高溫下易被氧化，保證陶質(zhì)耐火材料嚴(yán)實(shí)、緊密的覆蓋在爐缸爐底炭磚表面，防止炭磚在高爐開(kāi)爐前就已燒損。使用微還原性氣氛的熱風(fēng)也許可以防止烘爐過(guò)程中炭磚的氧化。
為了有效監(jiān)測(cè)高爐尤其是爐缸爐底的烘爐質(zhì)量，需要合理布置爐缸爐底熱電偶。建議在爐缸冷卻壁及填料交界面處插入熱電偶，監(jiān)控爐缸填料升溫情況，從而可以充分判斷整個(gè)爐缸的烘爐效果；同時(shí)可以確保冷卻壁熱面溫度低于其安全工作溫度。高爐操作者需要根據(jù)高爐已有的磚襯結(jié)構(gòu)和熱風(fēng)、冷卻系統(tǒng)，制定合理的烘爐溫度—時(shí)間曲線，確定符合實(shí)際的烘爐制度，確保高爐爐襯緩慢、充分升溫，并且給予足夠的保溫時(shí)間，使?fàn)t缸爐底的填料和泥漿充分烘干，提高高爐烘爐質(zhì)量，為高爐長(zhǎng)壽奠定基礎(chǔ)。
? ? 高爐烘爐曲線如下圖：
? ? 高爐烘爐需要注意以下幾點(diǎn)：
1）按照烘爐曲線烘爐，冷卻水0.5m／ｓ時(shí)，熱風(fēng)600℃升至900℃，填料熱面溫度由34℃升至℃，遠(yuǎn)低于填料烘干溫度。故需弱化冷卻作用，保證爐頂溫度處于安全要求范圍內(nèi)，適當(dāng)提高烘爐溫度；并且針對(duì)不同的烘爐溫度，保證給予足夠的烘爐時(shí)間，使磚襯充分升溫。
2）熱風(fēng)溫度600℃充分恒溫，無(wú)冷卻水作用時(shí)填料熱面溫度為173℃，遠(yuǎn)低于鑄鐵冷卻壁的安全工作溫度，所以就目前最高烘爐溫度600℃的烘爐條件，斷水烘爐是可行的。
3）防止炭磚在高爐開(kāi)爐前氧化燒損，保證陶質(zhì)耐火材料嚴(yán)密覆蓋在爐缸爐底炭磚表面；建議使用微還原性氣氛的高溫氣體烘爐。
4）在爐缸冷卻壁及填料交界面處插入熱電偶，監(jiān)控爐缸填料升溫情況，充分判斷整個(gè)爐缸的烘爐效果；制定合理的烘爐溫度—時(shí)間曲線，確保爐缸爐底磚襯實(shí)現(xiàn)充分烘干，為高爐長(zhǎng)壽奠定基礎(chǔ)。
