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炼铁厂高炉冷却壁回收烧穿分析

2020-5-27 8:48:35      点击:
某炼铁厂2号高炉底部烧穿分析
1.概述
 北台钢铁集团炼铁厂2号高炉有效容积350m3,是一座钟式高炉。第二代炉役195年大修,炉底采用自焙炭砖加陶瓷垫结构,炉底自然风冷封板上砌筑4层370mm国产自焙炭砖,加2层复合棕玉砖陶瓷垫。2000年6月16日,该高炉发生了炉底烧穿事故。
2.炉底烧穿经过
 北台炼铁厂2号高炉第2代炉役1995年大修投产后,炉底温度持续升高,最底层中心温度逐渐升至近800℃,炉底风冷管曾出现串火苗现象。为了防止发生炉底烧穿事故,高炉采取了一系列护炉措施,包括降低冶炼强度、加钒钛矿、改炼铸造生铁以及炉底自然风冷改鼓风冷却等。
   2000年5月,炉底最底层中心温度上升的势头得到扼制,但高炉炉况顺行受到极大影响,出现了严重的炉缸堆积。为改善炉况顺行,高炉被迫采取洗炉措施,至6月初炉缸堆积得以消除,炉况顺行逐渐恢复。
   2000年6月16日23时左右,高炉刚出完铁,值班室人员通过炉底摄像监控发现,炉底靠渣线侧出现渣铁红光,风冷管部位有小股铁水流出,并伴有铁水遇水产生的爆炸声,据此判定发生了炉底烧穿事故。此后,2号高炉被迫停炉大修。
3.高炉扒炉调查
   高炉扒炉调查发现,炉底2层陶瓷垫及最上层炭砖已被完全侵蚀掉。第3层炭砖环墙冷却壁以内650mm处炭砖保持完好,炉底中心炭砖侵蚀直径1200mm约有9块炭砖产生整体漂浮。炉底中心剩余的炭砖棱角分明,裂缝内完全侵入了铁水。
    靠炉底下端第1层、第2层炭砖保持完好,但靠近中心处炭砖侵蚀出约30mmx50mm的三角形裂缝,一直延伸至炉底风冷管处,导致铁水自上而下渗漏,最终从炉底风冷管处烧出。扒炉调查中发现,侵蚀炭砖缝隙中存在相当数量的碱金属和铅、锌等有害元素。 
4.炉底烧穿原因分析
     北台炼铁厂2号高炉发生炉底烧穿事故后,立即组织有关专家通过高炉扒炉调查,结合高炉炉底耐火材料结构、冷却以及日常操作维护,对发生炉底烧穿事故的原因做了全面分析,得出以下认识:
      (1)炉底耐火材料结构设计不合理是导致该高炉发生炉底烧穿事故最主要的原因。炉底和炉缸耐火材料寿命对高炉一代寿命起决定性作用。国内很长一段时间,中小高炉使用电煅烧无烟煤制成的优质自焙炭块砌筑的炉底取得了长寿的效果。
      但炉缸、炉底改为陶瓷杯结构后,就不应再用自焙炭块,而应该用焙烧炭块。因为陶瓷杯结构的高铝质耐火材料的隔热性使自焙炭砖失去了自焙条件,不能使自焙炭砖形成整体,导致高炉发生炉底烧穿。由此认为,北台2号高炉采用的自焙炭砖加2层复合棕玉砖陶瓷垫设计不合理,这是导致该高炉发生炉底烧穿事故最主要的原因。

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