現(xiàn)在我國高爐煉鐵能力已超過4億噸，擁有1000～4000m3級大型高爐近100座，1000m3級高爐占大多數(shù)；在建的5000m3級高爐有3座。為了實(shí)現(xiàn)從鋼鐵大國向鋼鐵強(qiáng)國的根本轉(zhuǎn)變，我國將逐步淘汰能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重的小高爐；同時，高爐煉鐵工藝必須全面貫徹高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽、環(huán)保的方針，其中非常重要的一條是提高高爐的使用壽命?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》提出高爐一代爐役工作年限應(yīng)達(dá)15年以上的長壽爐齡。高爐長壽能節(jié)約大修費(fèi)用，提高作業(yè)率和設(shè)備效用指標(biāo)，減少人力物力消耗，降低噸鐵資產(chǎn)的投資。高爐長壽是高爐煉鐵實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

高爐煉鐵在一個外有鋼殼內(nèi)有耐材并安裝有冷卻設(shè)備的密封豎爐內(nèi)進(jìn)行。作為爐體一部分的爐殼結(jié)構(gòu)，除起密封作用不讓煤氣泄漏外，更重要的是承受自重、設(shè)備荷重、爐料作用力、煤氣壓力、內(nèi)襯膨脹作用力、溫度應(yīng)力、介質(zhì)腐蝕等作用，有時還要抵抗煤氣爆炸、崩料、坐料的巨大沖擊荷載。其荷載工況，殼體受力及應(yīng)力分布十分復(fù)雜，不同于一般壓力容器和普通鋼結(jié)構(gòu)，爐殼鋼板和焊接質(zhì)量的任何缺陷都會影響高爐的安全運(yùn)轉(zhuǎn)和使用壽命。爐殼一旦損壞將會釀成重大事故，給人身安全、國家財產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)等造成不可彌補(bǔ)的損失。因此，對爐殼用鋼有很高的性能要求。

通過對我國各大型鋼鐵企業(yè)爐殼用鋼情況的分析，可以確定，鋼材的沖擊韌性、碳當(dāng)量和焊接裂紋敏感性指數(shù)是影響爐殼長壽的幾個最重要的因素。

沖擊韌性是鋼材在沖擊荷載或多軸拉應(yīng)力作用下具有可靠性能的保障。沖擊韌性可以間接反映鋼材抵抗低溫、應(yīng)力集中、多軸拉應(yīng)力、加荷速率沖擊和重復(fù)荷載等導(dǎo)致脆斷因素的能力。高爐爐殼開有幾千個孔洞，在孔洞周邊存在應(yīng)力集中，處于多向應(yīng)力狀態(tài)；特別是在生產(chǎn)后期爐內(nèi)襯受損情況下，爐殼不僅承受熱應(yīng)力，同時由于爐內(nèi)溫度的不斷變化，在爐殼上會反復(fù)出現(xiàn)局部過熱而產(chǎn)生熱疲勞效應(yīng)。根據(jù)我國鋼鐵企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)及國外相關(guān)資料，殼體結(jié)構(gòu)用鋼材的韌脆轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)低于0℃，其沖擊功至少大于47J，才能保證爐殼在熱沖擊荷載和多向拉應(yīng)力作用下具有可靠性能。

高爐爐殼結(jié)構(gòu)均為焊接結(jié)構(gòu)，在焊接接頭中，熱影響區(qū)因急冷而產(chǎn)生淬硬傾向，易產(chǎn)生焊接裂紋。影響鋼材焊接性能的因素之一是碳及其它使鋼材具有淬硬傾向的合金元素。焊接接頭熱影響區(qū)淬硬性傾向用碳當(dāng)量來衡量，當(dāng)?shù)秃辖鸶邚?qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量等于或小于0.42％時，鋼材的淬硬傾向不十分明顯，屬可焊性鋼材。根據(jù)國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料，碳當(dāng)量小于0.42％是保證高爐爐殼用鋼焊接性能的基本參數(shù)。在評價爐殼用鋼的焊接冷裂紋敏感性時，也可采用日本學(xué)者提出的焊接裂紋敏感性指數(shù)，其值應(yīng)小于0.26％。

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