漢鋼2號高爐爐缸燒漏事故調(diào)查

漢鋼2高爐(450m3)自2008年開爐生產(chǎn)以來，高爐運行平穩(wěn)，生產(chǎn)指標逐步提高，因爐頂設(shè)備更換為無料鐘爐頂后，熱風壓力和爐頂壓力都得到提高，高爐利用系數(shù)由中修前的2.8 t/m3·d提高到3.1t/m3·d。 2008年7月開始煉鐵廠三座高爐較大比例配用本地球團礦(硫酸渣和精礦粉焙燒而成)，而本地球團礦中鉛、鋅和砷的含量大大超過公司內(nèi)控制標準，在本地球團礦配加達到15%以上時，從鐵口炮泥往外滲鉛，每爐鐵后，渣、鐵溝里都有鉛，渣溝的流嘴處吊著5～10kg的鉛墜子，休風換風、渣口小套時，鉛、鋅液會不斷流出。陸續(xù)3年使用含鉛鋅的球團礦致使高爐內(nèi)重金屬積存嚴重超標。2012年2月2日9：52’，20高爐發(fā)生了爐缸燒漏事故，從爐缸燒漏處排出的鉛液(塊)總重約2.5 t，排放的爐渣約10 t左右。事故發(fā)生后，高爐大放風、采取緊急切煤氣和出鐵等措施，于10：20’左右高爐安全休風。因爐缸燒漏時高爐剛出完鐵19分鐘，鐵面尚未到達炭磚開裂高度，從而避免一起惡性事故。 

1爐缸燒漏前的高爐維護 

1.1爐缸生產(chǎn)現(xiàn)狀調(diào)查 

2011年10月份，煉鐵廠對2。高爐生產(chǎn)運行進行了細致的調(diào)查分析，認為高爐爐缸存在著較大的安全生產(chǎn)隱患。爐缸冷卻壁水溫差偏高(2.1℃～3℃)、爐底溫度波動大，爐料中堿金屬及有害元素(Pb、zn、As)含量高，高爐操作面臨爐役后期風險加大的不利局面。 

1.2護爐措施 

針對高爐爐缸隱患，2011年10月25日煉鐵廠制定并下發(fā)了《高爐護爐措施》。 

(1) 降低冶煉強度，強化爐況工藝管理與操作，發(fā)展中心、抑制邊緣氣流，嚴格控制低料線、減少或杜絕高爐崩料懸料，促進爐況長期順行。(2)配加釩鈦球團礦護爐，減少本地球團礦使用。(3)強化風、渣口區(qū)和爐缸冷卻壁水溫差的測量與監(jiān)控，看水工每班必須檢查爐缸四次，并要求每班認真測量l～3段冷卻壁水溫差及爐殼表面溫度不少于兩次。(4)利用紅外線測溫設(shè)施對爐缸爐殼表面溫度定時、逐塊測量。(5)嚴格控制八段及以上冷卻壁水量，強化高爐下部冷卻。(6)嚴格控制[si]在0.4%～0.7%;[s]在0.015%～O.040%}[Ti]在0.15%～0.20%。(7)禁止高爐配加錳礦、螢石洗爐。(8)強化鐵口操作與維護，出盡渣鐵。(9)爐前工配備專用防塵口罩，加強爐前除塵設(shè)備管理，保證員工身心健康，減少環(huán)境污染。 

2爐缸燒漏情況調(diào)查 

2.1燒穿部位 

2#高爐發(fā)生了爐缸燒漏事故，停爐后現(xiàn)場調(diào)查確認，發(fā)現(xiàn)爐缸燒漏位置在南渣口下方爐缸二段第8塊與第9塊冷卻壁之間、距渣口大套法欄下沿約400 mm處。 

2.2侵蝕狀況 

(1) 冷卻壁：爐缸一至三段為光面冷卻壁，由于渣鐵侵蝕，以及鉛富集，導致環(huán)形炭磚開裂，鉛和爐渣通過第二段第八塊冷板(2～8)與第九塊冷板(2～9)之間的縫隙燒損爐殼流出。(2～8)冷板與(2～9)冷板位于南渣口下方，因正對安裝接縫處三層環(huán)形炭磚縱向開裂，與爐內(nèi)貫通，鉛液從裂縫滲出，破壞掉冷板豎縫填料，直接與爐殼接觸，隨溫度變化而對爐殼產(chǎn)生巨大徑向壓力，脹破爐殼，積存的鉛液流出之后，爐渣隨之傾泄而出，燒損冷板，面積達0.6 m2。 

(2) 爐缸環(huán)形炭磚：24高爐共9層環(huán)形炭磚，在清理爐缸時，發(fā)現(xiàn)整個爐缸環(huán)形炭磚有三處大的裂縫，分別在鐵口、兩個渣口處，環(huán)形炭磚中滲鐵多處，磚襯較薄。 

①炭磚裂縫：爐缸燒漏，主要是因為正對(2～8)冷板與(2～9)冷板接縫的炭磚處開裂所致。該裂縫處位于南渣口正下方，縱向有一條通透裂口，與(2～8)和(2～9)冷板間豎縫相平。距法蘭高度200 mm、350 mm、600 mm處，炭磚裂縫寬度分別約為600 mm、110mm、 

320 mm，裂縫近于垂直到一段冷板上沿，共計高708 mm，裂縫內(nèi)充滿殘鐵、渣及不連片的鉛片。 

②環(huán)形炭磚侵蝕：鐵口中心線下100 mm處，環(huán)形砌炭磚有一條向外環(huán)形凹槽，是渣鐵排出時環(huán)流沖刷所致。鐵口框處侵蝕最深，殘余磚厚僅330 mm，南渣口下方磚厚約420 mm，西渣口下方磚厚約480 mm，鐵口北面磚厚僅120 mm。環(huán)形炭磚塊與塊、層與層之間都有鉛和鐵，鐵口下方最多。 

(3) 爐底侵蝕：此次扒爐后在清理爐底炭磚時，發(fā)現(xiàn)從爐基耐熱混凝土到爐身磚襯之間都含鉛。南渣口下方一段冷板(1～9)和(1～10)與爐殼間所灌泥漿全被鉛片包圍，在兩塊冷板與炭磚間有連片鉛片;各層炭磚水平面鉛片厚約10 mm;在殘鐵底部與第二層炭磚侵蝕面內(nèi)，有直徑約3500 mm的橢圓形鉛餅，重約1500 kg;在碳素搗料與混凝土界面上，有一直徑達600 mm、厚約10 mm的圓形鉛餅。爐底侵蝕最最深處，殘余炭磚厚約540 mm，中心炭磚布滿裂紋，最寬處約5 mm。 

3分析 

(1)2#高爐服役時間長，未能及時停爐大修是本次爐缸燒漏的重要原因。24高爐2003年2月大修開爐至2012年2月歷時8年10個月，單位出鐵量達到6634.10t，已屬爐役末期;且爐缸炭磚破損、侵蝕加劇，致使爐缸燒漏的機率增大。 

(2)原料中鉛和鋅等重金屬含量超標，是這次爐缸燒漏直接原因。從2008年到2012年2月份，高爐吃進本地球團礦中，鉛、鋅含量最高達到了0.31%，超過公司內(nèi)控標準的3～6倍。因球團礦帶入的鉛量最高達0.315 kg/t Fe，鉛負荷最高達0.356 kg/t Fe。 

(3)24高爐渣口部位采用粘土澆注料與環(huán)形炭磚結(jié)合砌筑，存在較大的工藝缺陷。澆注料與環(huán)形炭磚不是同一種材質(zhì)，在高溫條件下，易產(chǎn)生裂紋，渣鐵極易侵蝕爐缸環(huán)形炭磚及砌縫;日常放渣時又對渣口附近耐火材料造成的沖刷，致使渣口下方的炭磚被大量侵蝕，環(huán)形炭磚逐步形成貫通縫。 

(4)每年的年修燜爐及設(shè)備大檢修，頻繁開、停爐造成的高爐工藝性升溫與降溫，以及爐役后期的過分強化，對爐缸炭磚的破壞有著不可估量的負面影響。(5)晚點出鐵、邊緣氣流抑制不夠、工藝休風多等因素，加劇了爐缸內(nèi)鐵水環(huán)流對爐缸炭磚的侵蝕和爐缸熱負荷的過度增加，加劇了爐缸炭磚的破損。 

4結(jié)語 

(1) 定期對入爐礦中堿金屬及Pb、zn、As含量的檢驗，并根據(jù)化學成分調(diào)整配料方案，降低有害元素的入爐負荷，定期適時對爐底排鉛。(2)在爐役后期，及時成立護爐小組，制定護爐措施，加強冷卻水溫度、壓力的監(jiān)控。高爐操作上控制合適的冶煉強度，控制邊緣、發(fā)展中心，減少鐵水環(huán)流對爐缸的侵蝕強度。(3)采用適量的釩鈦磁鐵礦配加在爐料中，形成適量的含鈦爐渣以保護爐缸和爐底。