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高炉炉缸烧穿应引起重视


据不完全统计,仅2010年~2011年,我国就有十余座高炉发生炉缸烧穿事故,而且不少发生在炉役初期,有的甚至开炉不到一年,事故的不可预知性以及危害的严重性给企业带来巨大经济损失。归纳造成炉缸烧穿事故的原因,一些共性问题应该引起重视。

一是炉缸结构值得研究。近年来,石墨化碳砖以其高导热性的优点被一些高炉采用,但其致命的弱点是抗铁水溶蚀性能差。另外,死铁层设计过浅,该部位成为受铁水冲刷最严重的区域,多座高炉的烧穿事故均发生在该部位,许多专家建议,死铁层深度达到炉缸直径的20%~25%为宜。

二是碳砖及砌筑质量差。对发生烧穿事故的高炉碳砖进行检测发现,普遍存在微气孔指标差、抗渣铁溶蚀性差等问题。炉缸碳砖的砌筑应严格按照规范执行,常常是外形尺寸不规范造成砌筑质量差,出现大量的缝隙或产生直缝,而焙烧不充分的碳砖在炉内升温过程中会发生收缩,也会形成大的缝隙。此外要重视炭素捣打料的低温性能。

三是重视冷却系统。工作状态良好的冷却系统能够使炉缸砌筑的耐火材料不产生过热,从而最大程度保护耐火材料,延长工作寿命。冷却水量与炉缸结构和导热能力有关。

四是监测缺失。监测缺失是造成炉缸烧穿事故的又一重要原因。监测的缺失,一方面是由于监测点过少,尤其在容易造成严重侵蚀的部位,没有安装热电偶和热流监测设备;另一方面是由于监测设备损坏失灵造成的。

五是操作及维护不当。冷却壁与炉壳之间串煤气,造成炉壳过热;碳砖与冷却壁之间形成气隙热阻,造成炉内热量传不出来,碳砖温度升高,给炉缸安全造成威胁。利用休风机会对存在气隙部位进行压浆处理是目前普遍采用的方法,但压浆、灌浆操作仍缺乏科学的指导,一旦操作不当,将成为炉缸烧穿事故的诱因。此外,风口损坏后如果没有及时更换,仅仅控制水量,直至休风时才换风口,有时大量冷却水进入炉缸,也会造成碳砖鼠洞、裂缝乃至粉化,后果十分严重。

六是要重视铜冷却壁的损坏。最近国内几座高炉相继出现的局部区段铜冷却壁热面大面积烧损问题应该引起高度重视。调查发现,铜冷却壁的破损形式主要有:气流冲刷形成的局部沟槽,磨损造成的冷却壁上下厚度不均,冷却通道裸露以及大面积烧损。应该对损坏机理、铜冷却壁的加工方式、结构优化到使用过程中有害元素对材质性能的影响、冷却参数的设计,以及安装铜冷却壁后高炉操作制度的调整等,进行细致、深入的研究。