通鋼2號(hào)高爐爐缸燒穿事故分析

通鋼2號(hào)高爐于2004年4月3日發(fā)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(fā)生的原因。對(duì)燒穿部位進(jìn)行了合理處置,提出了復(fù)風(fēng)后操作應(yīng)注意的事項(xiàng)。

1 引言

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

2004年4月3日3時(shí)30分,當(dāng)出鐵進(jìn)行了10分鐘后(已從鐵口放出30多噸鐵),上渣口大套下沿發(fā)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(tài)渣,鐵水沒(méi)有從燒穿部位淌出,也就沒(méi)有發(fā)生爆炸,損失程度較輕,休風(fēng)20小時(shí)30分,修復(fù)燒穿部位,高爐恢復(fù)生產(chǎn)。

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?jī)蓧K冷卻壁的縫隙。燒壞部位的尺寸70×800mm,是一條狹長(zhǎng)的窄縫,冷卻壁沒(méi)有燒壞。

2.2 燒穿原因分析

2.2.1爐缸部位爐殼局部開(kāi)裂,嚴(yán)重影響炭磚的壽命

1997年大修時(shí),風(fēng)口帶以下的爐殼沒(méi)有更換,在2001年,上、下渣口下方的爐殼就發(fā)現(xiàn)有兩條比較嚴(yán)重的大裂縫。其中上渣口下方的裂縫長(zhǎng)達(dá)30×1200mm,三次小修雖然由專業(yè)人員進(jìn)行了多次補(bǔ)焊工作,但局部煤氣泄漏的問(wèn)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(kāi)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?fù)v料就很容易被沖刷掉,形成通道,最終導(dǎo)致?tīng)t缸燒穿。

2.2.2冷卻水管結(jié)垢嚴(yán)重,冷卻強(qiáng)度低

由于高爐冷卻水直接用渾江水,懸浮物和其它雜質(zhì)較多,冷卻水管內(nèi)的結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重,尤其是爐役末期的高爐,進(jìn)出水管的內(nèi)徑縮小了很多,結(jié)垢嚴(yán)重,導(dǎo)熱能力大幅度下降,所以水溫差也沒(méi)有明顯的異常情況。

2.2.3爐基測(cè)溫點(diǎn)距下渣口位置遠(yuǎn),不能及時(shí)反映實(shí)際情況。

兩個(gè)爐基測(cè)溫電偶分別在鐵口下方和下渣口下方,距上渣口較遠(yuǎn),所以兩個(gè)爐基電偶所測(cè)的溫度也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有明顯的異常。也就沒(méi)能引起重視。

2.2.4冶煉強(qiáng)度高

2號(hào)高爐近期的冶煉強(qiáng)度一直保持在1.8～1.9t/(.d)的高水平,爐況順行較好,對(duì)爐缸的沖刷較嚴(yán)重。3月23～26日小修,復(fù)風(fēng)后僅3天就達(dá)產(chǎn),爐缸相對(duì)比較活躍,渣鐵流動(dòng)性比較好,也是造成本次局部燒穿的一個(gè)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(fēng)達(dá)20多小時(shí)。放炮對(duì)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(gè)誘導(dǎo)因素。

2.2.6一代爐役的產(chǎn)鐵量已基本達(dá)到長(zhǎng)壽高爐水平

本代爐役已有7年,單位爐容產(chǎn)鐵量已達(dá)到7185t。原計(jì)劃2004年4月份進(jìn)行大修,因種種原因?qū)⒋笮尥七t到2005年。本廠歷代高爐的單位爐容產(chǎn)鐵均在7100t左右。扒爐時(shí)渣口部位的炭磚僅剩200㎜左右,所以超期服役所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)也是顯而易見(jiàn)的。

3 燒穿部位的處理和復(fù)風(fēng)后的操作

3.1燒穿部位的處理

燒穿后高爐進(jìn)行了緊急休風(fēng),清理出燒穿部位的殘?jiān)F,并向爐內(nèi)掏進(jìn)300～500㎜,在燒穿部位(兩塊冷卻壁的中間)用高鋁質(zhì)耐火搗料搗實(shí),在該部位新增了一個(gè)熱電偶,實(shí)時(shí)測(cè)量該部位的溫度變化。焊好爐皮后再進(jìn)行灌漿,補(bǔ)焊爐皮后再用角鋼加固,同時(shí)在該部位安裝了一個(gè)冷卻水箱。

3.2復(fù)風(fēng)后的操作

立即增加鈦礦的入爐量,使生鐵中的鈦含量達(dá)到0.2%。穩(wěn)定一段時(shí)間后再逐步下調(diào)。

將生鐵含硅量穩(wěn)定在1.0%左右的水平,促進(jìn)鈦化物的沉淀,適當(dāng)增加渣鐵的粘度,達(dá)到保護(hù)爐缸安全的目的。

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

加強(qiáng)爐缸水溫差的測(cè)定工作,加強(qiáng)對(duì)爐基溫度的監(jiān)控。

4 結(jié)語(yǔ)

高強(qiáng)度冶煉的高爐,渣口附近是較薄弱的環(huán)節(jié),需要加強(qiáng)對(duì)該部位的維護(hù)和保護(hù),保證冷卻強(qiáng)度和渣口部位的嚴(yán)密,通鋼需要在此方面做大量細(xì)致的改進(jìn)工作,以保證渣口部位耐火材料的壽命能與其它部位達(dá)到一致,從而實(shí)現(xiàn)高爐的安全、長(zhǎng)壽。