如何正确有效的避免高炉炉缸炉底烧穿事故的发生？
发布日期： 2020-07-21 09:11:40 阅读量（355） 作者：近年来。随着高炉原燃料条件改善，铜冷却壁、软水密闭循环等先进冷却技术的应用，高炉炉腹以上冷却壁寿命大幅度提高。国内出现了一批寿命达到15年以上的长寿高炉。高炉一代炉役不中修连续生产20年，单位炉容产铁15 000 t以上，应成为我国大型高炉长寿的目标。值得重视的是，迄今我国有些高炉炉缸、炉底寿命还存在不少问题，炉缸、炉底烧穿事故时有发生。仅在2010年8月，国内就有2座1250 m3高炉、1座2500m3高炉发生了炉缸烧穿事故，造成了重大损失。因此，如何有效避免炉缸炉底烧穿才是关键。
1、采用高导热碳砖及微孔结构
炉缸采用的炭砖其热导率和微孔结构要同时兼顾，冷却壁的导热能力和冷却水量都要进一步提高，炭捣层的热导率应与炭砖相近。避免使它成为“热阻层”。陶瓷杯与炭砖之间缝隙可用陶瓷杯质浇注料。炭砖与冷却壁间缝隙可采用高导热的碳质浇注料，避免出现热阻层。新建高炉的炉底结构应采用微孔结构、抗铁水溶蚀性能好的炭砖，并做到从炭砖热面(与铁水接触面)至炉体水冷管，传热能力逐渐升高，不形成热阻层。使热量顺利传出去。具备以上特点的高炉，在破损调查时发现一代炉役后炉底耐火材料几乎未受侵蚀。鞍钢两座3200m3高炉4.5~9年破损调查陶瓷杯底都还剩300～400 mm厚，满辅炭砖都完好。
2、控制热流强度
近年我国高炉的冶炼强度(或利用系数)比20世纪80年代有大幅度提高，高炉炉墙单位面积、单位时间的热负荷也大幅度增加。水量低、管径小的冷却壁，低的冷却比表面积。已不适合当前高强度冶炼的高炉。从传热、系统阻损和防止气塞等方面分析，冷却壁内水速应在2.0 m/s左右，高于或低于此值都不好。2500 m3级高炉炉缸冷却水应大于3 500 m3/h，冷却水管断面积与冷却壁面积之比应大于1.0。炉缸每段冷却壁水温差应严格控制小于0.5℃。我国一些高炉的操作经验是，炉缸采用冷却壁冷却时热流强度应控制在10 kW/m2以下，当热流强度达到12 kW/m2时应发出红色报警，热流强度一旦达到18~21 kW/m2炉缸烧穿事故将很难避免。美国Gary厂14号高炉炉缸采用夹克式冷却器，由于冷却能力不够，发生了炉缸烧穿事故，烧穿前检测到的热流强度约为12.88 kW/m2。
3、增加捡测手段
新建或大修一座高炉投资很高，配齐检测手段可以预防事故的发生。否则。一旦发生事故还将再次投入大笔资金。鞍钢3#高炉烧穿后紧急给各高炉增加捡测手段，平均每座高炉约多投入300多万元。
4、重视冷却壁制造和安装
冷却壁的制造和安装应注意以下几点：
(1)一定按标准制造好各种类型冷却壁，严格按检验标准和程序进行验收。
(2)炉缸耐材砌筑前应对冷却系统通水、试漏，在试压合格后方能砌砖。
(3)近年日本和国内某些高炉高炉液态区炉缸采用了铸铜冷却壁.消除开焊、泄漏隐患。
(4)随着炭砖机加工精度提高，不论使用大块炭砖还是小块炭砖.均应将砌筑砖缝精度控制在0.5mm之内，建议砌筑标准适当提高。
(5)改进铁口区冷却方式和窜气式砌筑结构设计。改进炉缸冷却壁与炉皮间填料选用。
(6)炭砖与冷却壁之间的炭捣料，热导率应与炭砖相当，达到15~20 W/m2。
5、加强投产后操作维护
(1)严格控制有害元素的人炉量，禁止超标入炉，对循环富积的有害元素，定期采取排除措施。对那些入炉原燃料检验手段缺乏的企业尤其要引起重视。
(2)防止冷却设备漏水。在保证足够冷却水量的同时，应密切注意有无冷却设备漏水现象，特别是风口和冷却壁的漏水。发现冷却壁漏水应及时处理，风口坏了要及时更换。
(3)防止高炉出铁时铁口喷溅和维持铁口有足够的深度。建议铁口深度应严格控制炉内泥包600~800mm为宜。
(4)维持经济合理的冶炼强度和利用系数。新投产高炉不应过分强调达产速度，要用10~20天冶炼铸造铁。这可使炉缸一开始就生成一层石墨碳以封堵部分砖缝，对延长炉缸寿命有益。分析一些寿命达到15~25年的高炉，一代炉役利用系数平均不超过2.3 t(m3·d)，其生产稳定、能源消耗低，符合低碳冶炼要求，综合成本也较低。
(5)关于钒钛矿护炉
炭砖温度高时最先采用的措施通常是加入钒钛矿护炉。能取得较好的效果。但有两点值得注意：一是钒钛矿加入量通常应控制生铁[Ti]含量在0.10%以上，[Si]含量适当高一点，可在0.5%以上;二是建议提前采取预防措施，可在开炉半年后就开始用一周左右的时间加钒钛矿护炉，此后每年进行一次。
(6)慎重炉缸压浆
炭砖温度高的炉子，压浆要十分慎重，努力提高压浆水平。最好的办法是严格控制筑炉质量，争取实现一代炉役不压浆。
6、炉缸炉底烧穿事故的预防
(1)预防炉缸炉底烧穿事故发生是一个涉及面很广的系统工程。在高炉一代炉役中，从高炉设计、设备制造、砌筑施工、开炉、操作、生产管理与维护、配套工程等，每一环节均做到先进可靠，才能实现真正的长寿。其中任何环节达不到要求，都可能造成整个系统的失败，最后表现为达不到长寿目标。
(2)在高炉投产后一代炉役生产期间，要时刻注意仔细观察，保持警惕。高炉出现险情都会有先兆，应尽早发现炉缸危险的蛛丝马迹，缺少检测手段、检测手段失灵或者是出现过危险信号而被忽视都易造成炉缸炉底烧穿事故。
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