邯钢3#高炉炉缸冻结事故分析
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邯钢集团邯宝钢铁 2 号 32 00m3高炉热风炉改造工程实践摘要:邯钢集团邯宝钢铁有限公司炼铁厂现有两座3200m3高炉,配置三座内燃式热风炉,2号高炉2016年送风温度不足1080℃,为节能降耗提高风温并保证现有高炉的正常生产,2#高炉采用增加一座顶燃式热风炉,新建顶燃式热风炉建成后对原有内燃式热风炉进行逐座改造。
改造完成后送风温度达到1200℃以上。
关键词:顶燃式热风炉;热风炉改造;交叉并联送风;长寿中图分类号:文献标识码:文章编号:导言高风温、长寿是现代高炉的重要技术特征。
热风炉结构形式主要包括:内燃式、外燃式、顶燃式。
随着顶燃式热风炉在5000m3以上大型高炉的成功应用,顶燃式热风炉在新建高炉中应用比例越来越大。
顶燃式热风炉吸收了内燃式、外燃式热风炉的技术优点,传统内燃式热风炉炉型改造成顶燃式热风炉已成为一种必然趋势。
概述邯钢集团邯宝钢铁炼铁厂两座3200m3高炉,两座高炉分别于2008年4月和2010年5月投产,当初均配置三座霍戈文内燃式热风炉,并已预留NO.4热风炉的位置,热风炉蓄热室采用七孔格子砖,系统配置空、煤气换热器,加热风量6900Nm3/min。
到2016年2#高炉热风炉送风风温降低严重,送风温度不足1080℃,冷热风压差较大,煤气不好烧。
经研究分析可能存在以下原因:1)内燃式热风炉蓄热室断面上气流分布不均,从而导致温度分布不均匀,格子砖的热膨胀不均匀,蓄热室格子砖高度39m,累积变形量较大,引起格子砖的错位、错孔等现象。
导致格子砖通孔率降低,冷热风压差大;2)隔墙的“香蕉”变形形成裂缝,有窜风现象产生;3)格子砖的渣化、蠕变变形等。
为了提高风温,降低焦比,保证高炉连续稳定运行,2017年初邯钢决定2号高炉热风炉系统在预留位置处新建一座顶燃式热风炉,具备将3座内燃式热风炉逐一改造为顶燃式的条件。
同时在烟气预热器后增加一台烟气引风机,克服烟气阻力,保证3座内燃式热风炉正常燃烧,增加热风炉蓄热量,提高热风温度。
邯钢3#高炉炉缸冻结事故分析123张有德李如怀(邯钢集团公司炼铁厂)456摘要本文介绍了邯钢3#高炉炉缸冻结事故的发生和处理过程,分析了事故原7因及处理过程中的经验教训,以期对预防和处理炉缸冻结事故提供某些借鉴。
8关键词高炉炉缸冻结风口9邯钢3#高炉有效容积294m3,12个风口,1995年5月新10建投产。
1998年5月1日因大量漏水末及时发现,导致风口11自动灌渣,6#风口吹管烧穿,风口全部灌死,致使高炉炉缸冻12结。
事故处理4天,造成重大损失。
为认真吸取这次事故教13训,现将整个事故过程作一介绍,并作初步分析。
141事故发生经过153#高炉开炉后,由于操作制度不合理,边缘煤气流发展,16开炉2年后,炉身、炉腰、炉腹冷却壁就大量破损,截止至17出事故前,共损坏冷却壁68块,占炉身、炉腰、炉腹冷却壁18的68.75%。
由于炉型不规则,加上漏水,导致高炉煤气流不19稳,炉温波动大,每隔2~3个月就进行一次炉身造衬,并加20装点式冷却器,以维持正常生产。
211998年4月30日计划休风,主要工作是炉身造衬。
休1风料中加净焦15批(37.5t),并减轻负荷11.6%。
休风前[Si] 2=1.29%。
3休风后出现大面积的漏水。
首先是12#风口冒蒸汽,之后4变成水流,继而1#、7#、8#、11#风口相继开始出现向外流水。
5由于没有找到漏水部位,对炉身、炉腰、炉腹冷却壁全部采6取了控水措施,关闭部分怀疑坏的冷却壁的进水,并把总水7量减至最低程度,但漏水状况一直没有根本解决。
8休风共计15小时45分钟。
送风后,由于煤气系统故障,9又二次休风30分钟。
送风后炉况不好恢复,料柱透气性很差,10共坐料4次,加净焦7批(17.5t),料柱透气性才有所好转。
11从料柱透气性改善后,工作的重点转到了出渣出铁。
512月1日夜班共出铁3次,但铁口难开,铁口深度约3~3.5m,13均用氧气烧开。
由于炉温大幅度下滑,渣铁流动性变差。
在14查漏水方面,由于没有找到漏水部位,临时关闭了炉腹冷却15壁2块、炉腰冷却壁2块、炉身冷却壁7块,但漏水仍没有16解决。
5月1日8∶00查出北渣口小套和二套漏水,11∶00 17又查出7#风口二套漏水,采取了闭水外部冷却的措施。
18由于出铁困难,在高炉操作上的指导思想是:“稳定炉1况,轻负荷,避免悬料”。
把负荷又减了9%,并陆续加净焦226批(65t)。
35月1日白班共开铁口3次。
第一次出铁约30t,出渣416t;第二次铁,降铁口角度,用氧气向上烧开,但只淌出一5点铁。
铁水呈暗红色,流动性很差,最后光喷煤气火焰,没6有渣铁流出;16∶00开第三次铁口,用氧气向内烧进了3.5m 7以上,仍没有渣铁。
因此决定用炸药炸铁口。
18∶00开始,8共炸铁口5次,最大炸药量为6管/次,但仍没有将铁口炸9开。
10由于长时间排不出渣铁,加上炉凉,风口开始闹渣,风11量逐步下降。
15∶15~17∶15深崩料3次,相继把2#、3#、124#风口灌死。
风量逐步下降,19∶00风量开始回零,说明风13口已不进风,19∶30,6#风口吹管烧穿,被迫休风,此时所14有的风口全部灌死。
炉缸已全部冻结。
计算表明152 炉缸冻结处理162.1 从东渣口放渣铁17休风中首先将1#、6#、7#、10#、11#、12#风口处理好。
18在处理中发现,风口前端都是渣铁冷凝物,不透气。
1卸下东渣口小套和二套,并用氧气向里烧,之后用炸药2炸活10#、11#风口里的冷凝物,使东渣口与其上方的10#、11# 3风口相通。
然后在东渣口大套内砌砖,作为临时出铁口。
4送风前将1#、6#、7#、12#风口堵死,用10#、11#风口送5风。
5月2日12∶50复风,最高热风压力控制在50~80kPa,6风量维持在每个风口不大于30m3/min。
7用临时出铁口出铁11次,时间间隔1~1.5小时。
前28次出铁,由于放风堵口时处理不当,造成10#、11#进风系统9灌死。
之后出铁都比较正常。
每次堵口前都进行大喷。
堵口10时,放风不放到底,以防风口灌渣。
112.2 从铁口出渣铁12根据临时出铁口排出的渣铁量,以及风口开通情况,决13定炸铁口,以提高处理炉缸冻结的速度。
145月3日白班,将铁口泥套扣掉,用氧气向内烧入3.5m。
15从11∶10~18∶00共放炮9次。
最后一次炸药量最大(6016管),终于将铁口炸开。
17铁口正常后,恢复速度明显加快,出铁间隔时间仍为1~181.5小时。
12.3扩开风口2扩开风口情况如图1所示。
32.4高炉操作情况4高炉操作情况见图2。
53分析63.1炉缸冻结原因77#风口二套、北渣口小套和二套漏水是造成这次炉缸冻8结的主要原因。
93#高炉由于冷却壁大量破损,平时经常出现漏水,但检10查冷却壁之后,都能找到漏水部位。
这次漏水由于仍然按老11经验查找冷却壁是否漏水。
忽视检查风渣口部位,以至于漏12水时间过长。
133.2处理炉缸冻结的方法14(1)炉缸冻结复风后炉况的特点15①炉缸温度低且升温速度慢;16②炉缸透液性、透气性差;17③炉缸内容纳渣铁的有效容积小;18④由于采取逐步开风口,会产生气流和炉料偏行。
1(2)处理炉缸冻结的操作要点2①送风风口的选择3由于风口区全部被渣铁凝死,因此,复风时一般采用与4临时铁口相近的1~2个风口送风,并使这些风口与临时出铁5口相通。
这样,复风后通过加热这个区域,渣铁顺利地渗透6下去,并从临时出铁口排出。
7②临时出铁口8临时出铁口应选择离铁口较近的渣口作为临时出铁口。
9使用临时出铁口时,由于必须采用人工堵口,因此,在放风10堵口时,不要把风放到底,保持热风压力约10kPa,能人工堵11口即可,以防风口灌渣。
12③用炸药炸铁口13当渣铁流动性较好,且铁口上方风口扩开后,可考虑用14炸药炸铁口,以加速炉况恢复进程。
铁口正常后,应尽量缩15短出铁间隔时间,以利于把凉渣铁排放出去。
16④扩开风口方式和速度17A 扩开风口必须紧靠已经正常工作的风口,切忌连续开18两个以上紧挨着的风口或隔着未开风口跳开风口。
1B 扩开风口间隔时间不宜过短,而且越远离铁口,间隔2时间越长。
3C 新开风口区熔化的渣铁能够全部从临时出铁口或铁4口排出。
5⑤送风制度选择6风量的使用、风压水平的高低,要依据开风口的个数、7风口状况、炉缸容纳渣铁的有效容积来决定。
在开风口不多8时风量不宜过大,随着工作风口数目的增加可适当增加风量。
9加风一般具备以下三个条件:A 熔化的渣铁能顺利地排出;10B 出铁前风口无闹渣现象;C 渣铁流动性良好。
11⑥装料制度的选择12复风后要加足够的净焦,以确保把炉缸的温度提上来。
13同时要考虑复风后炉料偏行和煤气利用差,矿批应比正常时14小,负荷也不易过重。
15⑦渣铁口的工作制度16由于炉缸温度低、透液性差和容纳渣铁的有效容积小,17应尽量增加出铁次数,以适应炉缸容纳渣铁量小的情况,同18时也有利于加热炉缸。
此外,铁口应尽可能开大些,以适应1渣铁温度低、流动性差的情况。
2渣口放渣待炉缸工作正常后进行,以防发生渣口烧坏事3故。
44事故处理中的经验和教训54.1漏水是发生炉缸的重要原因之一。
在高炉正常生产中必6须加强对各部位冷却情况的监测。
漏水做到及时发现、及时7查明、及时处理。
此次风渣口漏水如能及时查明和处理,炉8缸冻结事故是可以避免的。
94.2 在5月1日铁口特别深时,应及早炸铁口,把炉内的渣10铁排出,把炉缸冻结消灭在萌芽中。
114.3在高炉操作中,由于认识到了漏水可能会造成炉缸冻结,12所以加净焦比较多,共加净焦t,负荷料只有18批,为处理13炉缸冻结争取了时间。
144.4在3#高炉送风系统上安装有富氧管道,在处理炉缸冻结15时没有富氧是完全错误的。
富氧能加速处理炉缸冻结的进程。
164.5在休风期间没有抓紧烧热风炉。
因为在处理炉缸冻结时,17下部特别需要热量,而风温是补充热量最直接最有效的手段。
184.6东渣口大套砌砖太薄,以至于5月3日将东渣口大套烧1坏。
2。