3 沙鋼1#2500m³高爐爐缸

　　3.1 基本情況

　　1.Vu=2500m³;購(gòu)自德國(guó)蒂森克虜伯的二手設(shè)備沫浆，2004年3月16日投產(chǎn)掸犬。

　　2.爐缸直徑10.9m;爐喉直徑8.3m;爐缸高度4.42m;死鐵層高度2.203m;爐缸容積412.4m³党窜。

　　2個(gè)出鐵口(東簇爆、西):28個(gè)風(fēng)口召烂。

　　4.全爐13層冷卻壁厚骗。1層(40)和2赡译、3層(38)低鉻鑄鐵共啃、光面;風(fēng)口帶球墨鑄鐵居扒、光面;5~8層銅壁;9~12層球墨鑲磚;13層球墨倒扣挑秉、光面。爐底水冷苔货。

　　5.爐襯犀概。

　　(1)爐底立砌2層國(guó)產(chǎn)炭磚，每層600mm;下層半石墨夜惭，上層石墨;第三層平砌一層日本產(chǎn)微孔炭磚姻灶，400mm;再上為法國(guó)陶瓷墊，兩層各400mm;

　　(2)爐缸環(huán)砌11層炭磚诈茧。1~4層超微孔炭磚(日本);5~9為日本產(chǎn)微孔炭磚;11~12層為國(guó)產(chǎn)炭磚;

　　(3)鐵口區(qū)為日本超微孔組合炭磚;

　　(4)炭磚與冷卻壁間為碳素?fù)v料产喉，60mm;

　　(5)風(fēng)口區(qū)采用剛玉莫來(lái)石大塊組合磚;

　　(6)爐缸內(nèi)襯陶瓷杯。

　　6.冷卻系統(tǒng)采用軟水密閉循環(huán)敢会。

　　7.燒穿處炭磚原厚度為1104mm曾沈，搗料厚度60mm。

　　8.爐缸熱電偶大部分已損壞鸥昏。

　　3.2 事故說(shuō)明

　　2010年8月20日晚20：08塞俱，沙鋼1#2500m3高爐爐缸燒穿。燒穿位置在19#風(fēng)口正下方(西鐵口正上方是15#風(fēng)口)吏垮，與西鐵口夾角51.43?;水平位置距鐵口中心線1.6m;1和2層冷卻壁之間障涯。最終燒壞的冷卻壁有1層25#、26#膳汪，2層23#唯蝶、24#、25#遗嗽。破損孔洞呈橢圓形粘我，橫向約700mm，縱向約500mm痹换。燒穿后當(dāng)即休風(fēng)征字。從爐內(nèi)流出渣鐵約350t，并噴出焦炭晴音。噴出物在爐臺(tái)引起大火柔纵，燒壞電纜等設(shè)備，幸無(wú)人員受傷锤躁。燒穿前，東鐵口于20：06打開(kāi)，流鐵約100t系羞。燒穿時(shí)郭计，正常料線，休風(fēng)后料線約8m椒振，向燒穿方向傾斜昭伸。

　　3.3 爐缸解剖情況

　　休風(fēng)后拆下一段25#、26#澎迎，二段23#庐杨、24#、25#夹供、26#灵份，6塊冷卻壁及相應(yīng)的爐殼。扒出燒穿口內(nèi)側(cè)爐料哮洽，以求清出殘存炭磚平面填渠，便于砌筑新磚。清理發(fā)現(xiàn)殘破口內(nèi)存在多量未熔化鸟辅、但已熔結(jié)在一起的燒結(jié)礦和球團(tuán)礦氛什，說(shuō)明有軟熔帶以上的爐料下落到死鐵層。殘鐵口向右(順時(shí)針)約1.5m匪凉，向左逆時(shí)針枪眉，即向西鐵口方向約3米;向上下各300mm的大面積內(nèi)已完全或基本沒(méi)有炭磚。最后向下拆到環(huán)砌炭磚第三層上平面和六層炭磚下平面再层，上下各有400~560mm炭磚瑰谜。第四和五層向右拆到二段第26#冷卻壁內(nèi)面約0.5m處，發(fā)現(xiàn)炭磚約300mm树绩，向左側(cè)直到二段22#冷卻壁內(nèi)面800mm處才發(fā)現(xiàn)有炭磚萨脑，而且厚度只有50~100mm，連同60mm厚的炭素?fù)v料饺饭，最薄處只有150mm渤早。而且向高爐半徑方向存在高鈦物質(zhì)，繼續(xù)清理十分困難瘫俊。

縱剖示意圖

鐵口位置示意圖

　　3.4 燒穿原因

　　遠(yuǎn)因分析

　　1#高爐設(shè)計(jì)壽命15年鹊杖，實(shí)際使用6年5個(gè)月。壽命較短的原因：

　　(1)1#高爐是沙鋼第1座大型高爐扛芽，投產(chǎn)初期缺乏經(jīng)驗(yàn)骂蓖，爐況不順，事故頻繁川尖，經(jīng)常用錳礦洗爐登下。加上煉鋼事故多發(fā)，高爐頻繁休風(fēng)，04被芳、05年休風(fēng)率高達(dá)5~9%;

　　(2)04缰贝、05、08年由于操作制度不佳畔濒，焦炭質(zhì)量低下等原因剩晴，風(fēng)口大量破損。05年3月最嚴(yán)重時(shí)侵状，一個(gè)班壞風(fēng)口14個(gè);08年因焦炭質(zhì)量下降赞弥，3座高爐共壞風(fēng)口400多個(gè)。大量水流入爐缸趣兄，對(duì)炭磚的破壞作用嚴(yán)重;

　　(3)長(zhǎng)期Zn負(fù)荷高绽左。08年前(含08年)，片面理解循環(huán)經(jīng)濟(jì)诽俯， Zn負(fù)荷2~2.5kg/t妇菱，改善后仍達(dá)到1.3kg/t左右，爐襯上漲暴区，中缸嚴(yán)重上翹闯团，對(duì)炭磚壽命極不利;堿負(fù)荷偏高;

　　(4)鐵口少。國(guó)內(nèi)外很少2500m³等級(jí)高爐只有2個(gè)鐵口仙粱。每個(gè)鐵口流鐵量較3個(gè)鐵口增加50%(生產(chǎn)期間共出鐵26404次房交，每個(gè)鐵口13202次)，增加了鐵口周圍爐襯的侵蝕速度;

　　(5)較多時(shí)間焦炭質(zhì)量不佳伐割，爐缸中心焦柱透液性低候味，加劇鐵水環(huán)流對(duì)爐襯炭磚的侵蝕;

　　(6)鐵口長(zhǎng)期深度不足，據(jù)研究隔心，對(duì)鐵口兩旁30~60?內(nèi)的炭磚十分不利;

　　(7)水量不足白群，設(shè)計(jì)水量3200t/∮不簦扣除爐底冷卻后帜慢，爐體冷卻用水量只有2800t左右。較國(guó)內(nèi)同類高爐低;

　　(8)設(shè)計(jì)產(chǎn)量630萬(wàn)t/年唯卖，09年產(chǎn)680萬(wàn)t粱玲，特別是2010年在護(hù)爐情況下，強(qiáng)度未減拜轨。

　　近因分析

　　(1)09年10月HATCH公司無(wú)損檢測(cè)結(jié)論抽减，爐缸最薄處炭磚厚 度仍>600mm，有一定誤導(dǎo)作用橄碾，對(duì)護(hù)爐力度卵沉、壓漿決策起負(fù)面影響;

　　(2)在炭磚過(guò)薄的情況下颠锉，熱面壓漿壓力過(guò)高，疑將殘磚推向爐內(nèi)偎箫。這從壓漿后7#風(fēng)口全黑(估計(jì)所壓漿料沿殘磚內(nèi)側(cè)上到風(fēng)口)木柬，在風(fēng)口發(fā)黑后9小時(shí)燒穿以及燒穿口內(nèi)大面積已無(wú)殘存炭磚可以證明(如為熔損皆串，破損口應(yīng)呈喇叭形淹办，不應(yīng)大面積無(wú)磚)。

　　4 陽(yáng)春1250m³高爐滲鐵事故

　　4.1 基本情況

　　爐容1250m3恶复，爐缸為碳磚+陶瓷杯砌體怜森，聯(lián)合軟水閉環(huán)冷卻。2009年12月25日點(diǎn)火開(kāi)爐谤牡，最大利用系數(shù)2.43t/m³*d副硅，2010年1月11日爐缸環(huán)碳溫度升高迅速，5月11日開(kāi)始灌漿翅萤，溫度稍微有下降恐疲，6月7日，溫度持續(xù)升高套么。

　　4.2 事故經(jīng)過(guò)

　　8月4日計(jì)劃休風(fēng)壓漿培己，壓漿量2.5t。

　　8月4日20：05胚泌，1#鐵口左下側(cè)5#冷卻壁右側(cè)灌漿孔壓漿時(shí)放炮省咨，沖開(kāi)20個(gè)堵泥風(fēng)口，噴出紅焦玷室，火苗持續(xù)10s左右零蓉。

　　8月5日3：18復(fù)風(fēng)，未灌漿孔關(guān)閉閥門穷缤。

　　8月7日7：40敌蜂，5#冷卻壁28#水管水溫差突升到2.5℃，爐皮發(fā)紅津肛，溫度達(dá)到500℃章喉，9：58出完鐵休風(fēng)、涼爐快耿。

　　5#冷卻壁關(guān)閉壓漿孔被鐵凝死囊陡，割下發(fā)紅爐皮，開(kāi)孔冷卻壁流鐵70t掀亥，1#鐵口左側(cè)9-57#撞反、9-58#碳磚縫隙達(dá)到70 mm，9層55#搪花、56#遏片、57#及58#四塊碳磚后900mm碳磚碎裂嘹害，9-55#磚后部向左側(cè)移動(dòng)了100mm。

　　8月16日1：01復(fù)風(fēng)生產(chǎn)吮便。

　　4.3 原因分析

　　1.碳磚縫隙達(dá)70mm笔呀，環(huán)碳90mm環(huán)裂，后部900mm碎裂髓需，碳磚在施工過(guò)程堆在火車站就嚴(yán)重變形许师，鉆鐵都說(shuō)明碳磚質(zhì)量過(guò)低(收縮與未焙燒)。

　　2.開(kāi)爐半月碳磚冷面600mm溫度過(guò)高僚匆，說(shuō)明有熱阻層過(guò)大微渠，碳末搗料質(zhì)量與施工質(zhì)量未過(guò)關(guān)。

　　3.灌漿方法咧擂、材質(zhì)不當(dāng)逞盆，造成放炮，對(duì)滲鐵與燒穿起到推波助瀾作用松申。

　　5 美鋼聯(lián)GARY煉鐵廠14#高爐爐缸燒出

　　5.1 基本情況

　　美鋼聯(lián)是綜合性的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)云芦，職工4.9萬(wàn)人，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主要在美國(guó)贸桶，加拿大和中歐舅逸，年生產(chǎn)鋼3170萬(wàn)噸，總部設(shè)在匹茲堡刨啸。公司主要生產(chǎn)高附加值鋼板和鋼管制品堡赔，用于汽車，家電设联，集裝箱善已，工業(yè)機(jī)械，建筑离例，石油和天然氣工業(yè)换团。受金融危機(jī)影響現(xiàn)生產(chǎn)能力只開(kāi)動(dòng)38%，并且大幅裁員宫蛆。

　　GARY煉鐵廠有三座3000--4000立高爐艘包，燒穿的為14#高爐，有效容積3668m³耀盗，06年一月投產(chǎn)想虎，09年4月19日燒穿。淌渣鐵0.8T叛拷，無(wú)人員傷害舌厨。

高爐設(shè)計(jì)參數(shù)

原料條件

燃料情況

高爐結(jié)構(gòu)

　　爐底碳磚第1-2層滿鋪石墨碳磚，厚度152㎜;第3-4層普通碳磚,厚度500㎜;第5層微孔碳磚,厚度500㎜忿薇，第5層上面砌筑1層457㎜高鋁質(zhì)陶瓷墊裙椭。爐缸環(huán)形碳磚30層小塊碳磚躏哩，外側(cè)為石墨碳磚，內(nèi)側(cè)為超微孔碳磚;之上為8層大塊碳磚揉燃，外側(cè)為石墨碳磚扫尺，內(nèi)側(cè)為微孔碳磚，側(cè)壁厚度1414㎜炊汤，碳磚技術(shù)指標(biāo)都非常好正驻，爐缸最內(nèi)側(cè)為陶瓷杯，厚度400㎜;鐵口和風(fēng)口區(qū)域?yàn)槭u婿崭。爐缸檢測(cè)電偶8層拨拓，同一檢測(cè)位置有3支電偶肴颊，插入深度分別為102氓栈、305(406)、508(584)婿着，每層圓周方向檢測(cè)點(diǎn)15個(gè)授瘦、45支電偶，并在鐵口區(qū)域進(jìn)行密集分布竟宋。

　　5.2 燒穿情況

　　燒穿位置在3-4段冷卻壁之間提完，32-33號(hào)風(fēng)口下方，距離1號(hào)鐵口左側(cè)1800㎜左右丘侠。偏下方800 ㎜徒欣。爐缸無(wú)冷卻壁，冷卻方式為爐皮外加冷卻水套蜗字，總水量450立打肝。

燒出位置

　　燒出位置及冷卻壁

　　5.3 燒出原因

　　1、爐缸設(shè)計(jì)水量小挪捕，冷卻能力不足粗梭，是燒穿的主要原因。14#高爐爐缸冷卻形式级零，沒(méi)有冷卻壁而是在爐皮外安裝冷卻水套断医，冷卻水量450M³，實(shí)際熱流強(qiáng)度達(dá)14Kw奏纪，遠(yuǎn)高于我們小于10Kw的標(biāo)準(zhǔn)鉴嗤，并且冷卻水套的換熱面積小于冷卻壁換熱面積20%。這樣導(dǎo)致鐵水1150℃的凝固線一直在炭磚中序调，使炭磚受到侵蝕醉锅。并且沒(méi)有局部的水溫差監(jiān)測(cè)。

　　2炕置、在施工過(guò)程中爐缸炭磚砌筑不合理荣挨。

　　爐缸炭磚上男韧、下層砌筑和門磚在圓周同一方向，導(dǎo)致上下層磚縫聯(lián)通默垄，形成貫穿縫此虑，很容易鐵水侵入。

重新砌筑

　　3口锭、陶瓷杯與炭磚之間的膨脹縫28mm朦前，用剛玉澆筑料，鞍鋼高爐陶瓷杯與炭磚之間的膨脹縫80mm鹃操，用碳素?fù)v打料韭寸，由于膨脹縫太小陶瓷杯膨脹損壞炭磚。

　　4荆隘、檢測(cè)電偶少恩伺，離燒穿部位最近的電偶距離3.2M。

　　5椰拒、三個(gè)鐵口布置在146度夾角內(nèi)晶渠，鐵口深度 2.4M，長(zhǎng)期淺鐵口操作燃观，導(dǎo)致鐵口區(qū)域環(huán)流侵蝕嚴(yán)重褒脯。

　　6、發(fā)現(xiàn)爐缸溫度升高后缆毁，釩鈦礦使用量小番川，鐵水含鈦0.063%，我們控制的最小量是0.080%脊框，上限是0.200%颁督，沒(méi)有起到護(hù)爐的效果。

　　5.4 整改措施

　　1缚陷、提高冷卻水量至1250 m3/min适篙，控制熱流強(qiáng)度小于6000w/㎡。

　　2箫爷、提高釩鈦礦使用量使鐵水含鈦0.080%以上嚷节，并根據(jù)爐缸溫度變化進(jìn)行調(diào)整

　　3、在爐皮上增加電偶監(jiān)測(cè)和單段水溫差檢測(cè)虎锚。并建議聘請(qǐng)加拿大HATCH公司或國(guó)內(nèi)相關(guān)專業(yè)公司進(jìn)行在線爐缸測(cè)厚和計(jì)算硫痰。

　　4、爐皮灌漿窜护，采用小于400℃不固化的炭質(zhì)灌漿料效斑，實(shí)現(xiàn)同孔多次使用。事故前的灌漿料在200℃便固化柱徙，不能同孔多次使用缓屠，很難找灌漿的位置奇昙。

　　5、通過(guò)提高炮泥質(zhì)量敌完，增加風(fēng)口長(zhǎng)度储耐，來(lái)增加鐵口深度至3.0M左右。由于其液壓炮泥缸容積只有190升滨溉，我們的泥缸容積210升什湘，必須通過(guò)改善炮泥質(zhì)量和調(diào)節(jié)送風(fēng)制度來(lái)禰補(bǔ)。

　　6 總結(jié)

　　高爐爐缸安全按照目前的情況發(fā)展下去有集中爆發(fā)的危機(jī)晦攒，因此闽撤，從操作層面和監(jiān)測(cè)層面，廣大煉鐵同行應(yīng)引起重視脯颜。建議在入爐堿金屬控制哟旗、爐缸熱流強(qiáng)度監(jiān)控、出鐵操作等方面進(jìn)行強(qiáng)化伐脖，以降低爐缸發(fā)生危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)热幔。

來(lái)源：冶金之家