通鋼2號高爐于2004年4月3日發生一起爐缸燒穿事故。介紹了此次爐缸燒穿事故的情況,并分析了事故發生的原因。對燒穿部位進行了合理處置,提出了復風后操作應注意的事項。

1 引言

通鋼2號高爐(314),1997年5月26日大修改造后投產,至2004年4月3日,單位爐容產鐵7518.65t。(從1999年到2004年3月23日分別進行了三次小修,更換大鐘小鐘及部分冷卻設備進出水管)。

2004年4月3日3時30分,當出鐵進行了10分鐘后(已從鐵口放出30多噸鐵),上渣口大套下沿發生爐缸燒穿事故。因燒穿部位較高,又正好在出鐵,故僅從燒穿部位淌出5t左右的液態渣,鐵水沒有從燒穿部位淌出,也就沒有發生爆炸,損失程度較輕,休風20小時30分,修復燒穿部位,高爐恢復生產。

2 爐缸燒穿情況分析

2.1 燒穿部位

本次爐缸燒穿的部位是上渣口大套正下方約500mm處,正好是上渣口下部兩塊冷卻壁的縫隙。燒壞部位的尺寸70×800mm,是一條狹長的窄縫,冷卻壁沒有燒壞。

2.2 燒穿原因分析

2.2.1爐缸部位爐殼局部開裂,嚴重影響炭磚的壽命

1997年大修時,風口帶以下的爐殼沒有更換,在2001年,上、下渣口下方的爐殼就發現有兩條比較嚴重的大裂縫。其中上渣口下方的裂縫長達30×1200mm,三次小修雖然由專業人員進行了多次補焊工作,但局部煤氣泄漏的問題還是存在。加速了下渣口周圍爐缸炭磚的侵蝕速度。由于爐皮開裂,冷卻壁受熱脹冷縮的影響,造成冷卻壁的間隙增大,原有的炭素搗料就很容易被沖刷掉,形成通道,最終導致爐缸燒穿。

2.2.2冷卻水管結垢嚴重,冷卻強度低

由于高爐冷卻水直接用渾江水,懸浮物和其它雜質較多,冷卻水管內的結垢現象比較嚴重,尤其是爐役末期的高爐,進出水管的內徑縮小了很多,結垢嚴重,導熱能力大幅度下降,所以水溫差也沒有明顯的異常情況。

2.2.3爐基測溫點距下渣口位置遠,不能及時反映實際情況。

兩個爐基測溫電偶分別在鐵口下方和下渣口下方,距上渣口較遠,所以兩個爐基電偶所測的溫度也沒有發現有明顯的異常。也就沒能引起重視。

2.2.4冶煉強度高

2號高爐近期的冶煉強度一直保持在1.8～1.9t/(.d)的高水平,爐況順行較好,對爐缸的沖刷較嚴重。3月23～26日小修,復風后僅3天就達產,爐缸相對比較活躍,渣鐵流動性比較好,也是造成本次局部燒穿的一個因素。

2.2.5渣口漏水放炮影響

2004年2月3日,上渣口因漏水造成渣口放炮,高爐休風達20多小時。放炮對渣口周圍的炭磚和冷卻壁都有一定的影響。也是造成本次爐缸燒穿的一個誘導因素。

2.2.6一代爐役的產鐵量已基本達到長壽高爐水平

本代爐役已有7年,單位爐容產鐵量已達到7185t。原計劃2004年4月份進行大修,因種種原因將大修推遲到2005年。本廠歷代高爐的單位爐容產鐵均在7100t左右。扒爐時渣口部位的炭磚僅剩200㎜左右,所以超期服役所帶來的風險也是顯而易見的。

3 燒穿部位的處理和復風后的操作

3.1燒穿部位的處理

燒穿后高爐進行了緊急休風,清理出燒穿部位的殘渣鐵,并向爐內掏進300～500㎜,在燒穿部位(兩塊冷卻壁的中間)用高鋁質耐火搗料搗實,在該部位新增了一個熱電偶,實時測量該部位的溫度變化。焊好爐皮后再進行灌漿,補焊爐皮后再用角鋼加固,同時在該部位安裝了一個冷卻水箱。

3.2復風后的操作

立即增加鈦礦的入爐量,使生鐵中的鈦含量達到0.2%。穩定一段時間后再逐步下調。

將生鐵含硅量穩定在1.0%左右的水平,促進鈦化物的沉淀,適當增加渣鐵的粘度,達到保護爐缸安全的目的。

將冶煉強度控制在1.8t/(.d)以下。并適當降低噴煤量,小時噴煤量由7t/h降至5t/h。

加強爐缸水溫差的測定工作,加強對爐基溫度的監控。

4 結語

高強度冶煉的高爐,渣口附近是較薄弱的環節,需要加強對該部位的維護和保護,保證冷卻強度和渣口部位的嚴密,通鋼需要在此方面做大量細致的改進工作,以保證渣口部位耐火材料的壽命能與其它部位達到一致,從而實現高爐的安全、長壽。