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干熄炉环形风道内环墙坍塌影响因素分析

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第３４卷第１期

２０１２年２月山东

Ｓｈａｎｄｏｎｇ冶金

ＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＶ０１．３４Ｎｏ．１

Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１２

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干熄炉环形风道内环墙坍塌影响因素分析

靳迎武，罗进，路伟，李向林，王恩泽

（安阳钢铁股份有限公司焦化厂，河南安阳４５５００４）

摘要：安钢焦化厂１４０ｔ／ｈ干熄炉环形风道内墙及牛腿出现坍塌，分析认为，主要原因是耐火砖材质及恶劣的工况、有害气

体侵蚀等导致的耐火砖损蚀，砌筑设计不合理，强化生产及设备故障导致的停机及操作不规范等问题，采取相应对策后．干

熄炉维修周期由不足１ａ延长为１５个月。

关键词：干熄炉；环形风道；坍塌；耐火砖；损蚀

中图分类号：ＴＱ５２０．５文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—４６２０（２０１２）０１—００２９—０２

１前言

安钢焦化厂１４０ｔ／ｈ干熄焦（ＣＤＱ）系统为７。、８＃

ＪＮ６０焦炉及２×５５孔焦炉的配套项目，装置处理能

力为ｉ４０ｔ／ｈ，并配有干熄焦地面除尘站和配套余热

发电系统，于２００９年７月投产使用。２０１０年３月份

干熄炉环形风道内墙及牛腿出现坍塌，致使大修。

为此，从耐火砖材质及损蚀机理和工艺操作方面对

炉墙坍塌事故进行分析，采取了相应的对策，取得

了良好的效果。

２环形风道内墙坍塌原因分析

２．１耐火砖损蚀

１）耐火砖材质。安钢焦化厂使用的是国产高

档莫来石砖、Ａ１：Ｏ，／ＳｉＣ质砖。莫来石砖、Ａ１：Ｏ，／ＳｉＣ质

砖虽然相组成稳定，但有时会因生产工艺等问题，

其烧结性能与黏土质砖差别较大，砌砖缝之间也是

易产生损毁的薄弱环节，长期抗ＣＯ等化学侵蚀方

面的表现不如黏土质砖。虽然最近几年国产ＣＤＱ

内衬耐火材料质量有很大的提高，但其实际使用仍

存在整体性差、使用寿命不理想、成本过高等问

题。安钢焦化厂ＣＤＱ耐火砖使用寿命还不到１

ａ，

就出现了内衬砖损蚀坍塌的情况。

２）耐火砖损蚀原因。环形风道和斜道处于一

个频繁剧烈的温度变化、化学侵蚀、焦炭粉尘等引

起的冲刷和磨损、长期高温荷重、冷却方式以及余

热回收制度变化等恶劣工况之下。因受循环气体

焦粉磨损，导致内衬砖的孔洞较深，逐渐产生损蚀，

出现裂纹、开裂、局部剥落、磨损，中期出现层状剥

落、表层疏松、变形、加速磨损剥落，最后导致组织

结构疏松、断裂、脱落等类型的损毁。这些损蚀类

型中，温度波动产生的热应力剥落和固体、气体流

收稿日期：２０１１—０９—０６

作者简介：靳迎武，男，１９６８年生，１９９０年毕业于武汉钢铁学院煤化

工专业。现为安钢焦化厂炼焦车间主任，高级工程师，从事煤焦管

理工作。动产生的机械剥落，是导致内衬砖损毁的最主要因

素；炼焦夹带的有害介质、冷却产生的还原性气体、

煤灰粉尘等与炉衬材料发生化学作用，最终熔解、

侵蚀、损毁，这一损蚀也是决定环形风道内衬砖寿

命的重要因素。

３）耐火砖损蚀机理。ＣＤＱ内衬砖损蚀主要有

物理损蚀和化学损蚀，其中主要为化学损蚀。

从事故区域倒塌部位可以看出，物理损蚀机理

主要有：①内衬砖处于３００～７００ｏＣ范围内，每年要

经受２万余次的温度变化。斜道及环形风道部位急

冷急热产生的热应力是耐火材料损毁的根本原因，

也是决定内衬砖使用寿命的最主要因素。②同时

内衬砖要承受向下运动的焦炭（此时焦炭为磨料）

产生的机械力以及逆向粉尘、气流的冲刷，造成耐

火砖砌体拉裂、剥落，特别是焦炭向下的冲击力会

造成墙面上出现不同深度的孔洞和磨伤。③使用

温度下，炉衬的结构强度以及在使用过程中自身的

结构性强度下降产生损毁，这与材料的组织结构、

物相组成的热稳定性、热应力后的持有强度有关。

化学损蚀机理为：①由于循环气体中含有ＣＯ，

在３００～６００ｏＣ范围内发生化学反应（２Ｃ０－－－＞Ｃ０：＋

Ｃ），分离出的游离碳对耐火材料有侵蚀作用，会造

成耐火砖砌体破裂或完全损坏ｎ１。②国产的莫来石

砖、炭化硅砖一般都含由Ｆｅ：０，，内衬砖长期经受高

温状态下ＣＯ、Ｈ：等气体的侵蚀。在强还原性气体氛

围下，极易与内衬砖Ｆｅ：０，反应。反应方程式为：

３ＣＯ＋Ｆｅ２０３－－＋２Ｆｅ＋３Ｃ０２；Ｈ２＋Ｆｅ２０３＿３Ｈ２０＋２Ｆｅ；而生

成的ｃｏ：（ｇ）、Ｈ：Ｏ（ｇ）与灼热的焦炭在高温状态下又

生成强还原性气体ＣＯ、Ｈ：，进一步加速游离碳的生

成。③碱侵蚀。乌克兰在对干熄焦内衬砖的研究

中证明㈨，焦炭表面富集一定的碱金属，在７５０℃以

上可产生少量的钾钠或其盐的蒸汽，它们会分解莫

来石晶相结构，形成松脆质结构的六方钾钠霞石等

低熔物，致使制品表层成层状脱落，在焦炭、气流的

作用下，磨损加速。④各种有害介质与炉衬材料发

２９

万方数据２０１２年２月山东冶金第３４卷

生化学作用导致的化学侵蚀损毁。

２．２砌筑设计不合理

安钢焦化厂１４０ｔ／ｈ干熄炉斜道部位设计有同

列碳化硅砖，承受上部预存段重量后，一般都开裂

８。２０ｍｍ，致使斜道区牛腿（冷却段与预存段之问

的支撑柱）开裂。因设计不合理，造成某些砖型无

法严格按工艺要求砌筑，同时耐火砖存在正负公

差，在保证尺寸前提下，无法保证灰缝在１～３ｍｍ范

围内。砌筑时曾发现，灰缝最大为７ｍｍ。上述原因

是牛腿开裂并导致环形风道倒塌的又一原因。

２．３生产操作存在问题

安钢焦化厂１４０ｔ／ｈＣＤＱ装置投入运行后，经常

出现一些设备事故，增加了系统停产检修次数，加

剧了干熄炉温度剧烈变化，加速了内衬砖的侵蚀；

另外，各种生产指标及经验都不成熟，并且该系统

自投产以来，一直处在强化生产的状态，致使干熄

炉长期处在高位标准，对干熄炉炉体部位作用力加

大，特别是在环形风道部位承受焦炭作用力（重力

及摩擦力）明显增大。装焦操作不规范造成预存段

内焦炭偏析，使环形风道内部各处压力分布不均

匀，长期在这种状况下，重心容易出现偏移，尤其环

形风道在牛腿部位受到侵蚀后，出现坍塌。

２．４改进措施

１）选择高热焓、结构致密、耐磨及铁等杂质含

量低的高级耐火材料，同时要求制品有高热震稳定

性、抗化学侵蚀、致密高强、高耐磨、高荷重软化温

度等突出的性能指标，对耐火材料抗ＣＯ等化学侵

蚀能力进行检测，减轻操作过程中对耐火材料特别

是内衬砖的损蚀。

２）砌筑时加强监测，对耐火砖进行测量、分组，

将正负偏差的砖分类，确保灰缝在１～３ｍｍ范围内。３）生产过程中采取相应措施，确保干熄炉预存

段料位控制在合理的位置，尽量避免干熄炉上下料

位的波动及偏析，确保干熄炉稳定运行。

４）针对焦炭对冷却段内衬砖磨损严重的问题，

采用贴耐磨瓷砖的办法。

５）合理控制分配循环风机风量。循环冷却气

体量的分配应根据干熄炉各段间温度范围进行合

理分配调节，尽量避免由于循环气体受到炉内焦炭

质量的变化而产生温度的变化，特别要注意斜道牛

腿及环形风道部位温度剧烈波动。如果控制不好，

将导致该区域温度剧烈波动次数增加，加速对耐火

材料的侵蚀。

３结语

采取改进措施后，安钢焦化厂ＣＤＱ装置自２０１０

年５月恢复运行后，２０１１年８月再次进行维修，使用

时间为１５个月。干熄炉内衬砖损蚀为这次事故的

主要原因。只有从砌筑、烘炉、生产操作等各方面

控制好干熄炉各项工艺参数，特别是减少斜道及环

形风道区域温差的大幅波动次数，对减轻干熄炉内

耐火材料的损蚀及延长干熄炉的使用寿命有着非

常重要的意义。某焦化厂针对干熄炉牛腿设计方

面的一些缺陷，设计了专门的砖型并申请了专利，

弥补了原来设计中的不足，并在生产中取得了很好

的效果。建议安钢干熄炉在下次大修时借鉴引进

该项专利技术。

参考文献：

［１］潘立慧，魏松波．干熄焦技术［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，

２００５：７—１０．

［２］李连洲．使用后的干熄焦内衬砖的研究［Ｊ］．国外耐火材料，

１９９２（３）：２５—２７．

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｎｆｌｕｅｎｃｅＦａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅＩｎｎｅｒＡｎｎｕｌａｒＷａＵ

ＣｏｌｌａｐｓｅｏｆＣＤＱＦｕｒｎａｃｅ

ＪＩＮＹｉｎｇ—ＷＵ，ＬＵＯＪｉｎ，ＬＵＷｅｉ，ＬＩＸｉａｎｇ—ｌｉｎ，ＷＡＮＧＥｎ—ｚｅ

（Ｔｈｅ

ＣｏｋｉｎｇＰｌａｎｔｏｆ

ＡｎｙａｎｇＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ａｎｙａｎｇ４５５００４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ

ｃｏｌｌａｐｓｅａｐｐｅａｒｅｄｉｎｔｈｅｉｎｎｅｒｃｉｒｃｕｌａｒａｎｄｂｒａｃｋｅｔ

ｒｉｎｇｏｆ１４０ｔ／ｈＣＤＱｆｕｒｎａｃｅｉｎ

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ＣｏｋｉｎｇＰｌａｎｔ．Ａｎａｌｙｓｅｓ

ｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈａｔｍａｉｎ

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ｂｙｐｏｏｒｍａｔｅｒｉａｌ

ｑｕａｌｉｔｙ，ｂａｄｗｏｒｋｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｈａｒｍｆｕｌ

ｇａｓｅｒｏｓｉｏｎ；ｒｅａｓｏｎｌｅｓｓｌｉｎｉｎｇｄｅｓｉｇｎ；ｉｎｔｅｎｓｉｆｙｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ｄｏｗｎｔｉｍｅｃａｕｓｅｄ

ｂｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｆａｉｌｕｒｅ，ｎｏｎｓｔａｎｄａｒｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒ

ｉｓｓｕｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔａｋｉｎｇｓｏｍｅ

ｉｍｐｒｏｖｅｄｍｅａｓｕｒｅｓ，ｔｈｅｍａｉｎｔａｉｎ

ｃｙｃｌｅｏｆｔｈｅＣＤＱｆｕｒｎａｃｅｗａｓｅｘｔｅｎｄｅｄｔｏ１５ｍｏｎｔｈｓｆｒｏｍｌｅｓｓｔｈａｎ１

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（上接第２８页）

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ

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Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ

ｍａｉｎｅｘｈａｕｓｔｅｒｏｆＪｉｎａｎＳｔｅｅｌ’ｓ４００ｍ２ｓｉｎｔｅｒｍａｃｈｉｎｅ

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ｓｗｉｔｃｈｉｎｇａｎｄｍｕｔｕａｌ

ｂａｃｋｕｐｂｅｔｗｅｅｎ２ｍｏｔｏｒｓａｎｄ２ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ．Ｔｈｅ

ｓｙｓｔｅｍｒｅａｌｉｚｅｄ

ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ

ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ，ｓｐｅｅｄｓｔａｒｔｉｎｇａｎｄｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍａｃｈｉｎｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｃａ４ｊｕｓｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄ

ＳＯｏｎ．Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｓａｖｉｎｇｒａｔｅｗａｓ

ｍｏｒｅｔｈａｎ２０ｐｅｒｃｅｎｔａｎｄｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔＷａｓｄｉｓｔｉｎｃｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｔｅｒｍａｃｈｉｎｅ；ｍａｉｎｅｘｈａｕｓｔ

ｆａｎ；ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｓａｖｉｎｇ

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万方数据

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公路工程施工坍塌(3篇)

公路工程施工坍塌(3篇)

第1篇

在我国基础设施建设中，公路工程占据着重要的地位。然而，在公路工程施工过程中，坍塌事故时有发生，不仅给施工人员生命财产安全带来严重威胁，还可能导致工程进度延误、成本增加。本文将对公路工程施工中坍塌事故的原因进行分析，并提出相应的预防措施。

一、公路工程施工坍塌事故原因分析

1. 设计不合理

部分公路工程设计不合理，如地质勘探不充分、结构设计不合理、施工图设计不符合实际地形等，导致施工过程中出现坍塌事故。

2. 施工质量不达标

施工过程中，部分施工单位为了追求经济效益，忽视施工质量，如地基处理不当、边坡支护不到位、隧道开挖支护不及时等，容易引发坍塌事故。

3. 施工环境恶劣

我国部分公路工程地处山区、高原等地，施工环境恶劣，如雨季、高温、强风等，增加了坍塌事故发生的风险。

4. 施工人员素质不高

施工人员素质参差不齐，部分施工人员缺乏安全意识和操作技能，容易导致施工过程中出现违规操作，引发坍塌事故。

5. 监管不到位

部分施工单位和监管部门对施工现场监管不到位，导致安全隐患无法及时发现和整改，从而引发坍塌事故。

二、公路工程施工坍塌事故预防措施

1. 严格设计审查

在设计阶段，应充分进行地质勘探，确保设计方案合理可行。对设计文件进行严格审查，确保设计符合实际地形和施工条件。

2. 加强施工质量管理 施工单位应严格按照施工规范和设计要求进行施工，确保施工质量。加强施工过程中的监督检查，对发现的问题及时整改。

3. 改善施工环境

针对恶劣施工环境，采取相应的措施，如合理安排施工时间、加强施工设备维护、做好防雨、防晒、防风等措施。

4. 提高施工人员素质

加强对施工人员的安全教育和技能培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。严格执行操作规程，杜绝违规操作。

5. 加强监管力度

监管部门应加强对施工现场的监管，及时发现和整改安全隐患。对违法违规行为进行严肃查处，确保施工安全。

总之，公路工程施工坍塌事故的发生，给施工人员和工程带来严重损失。通过分析事故原因，采取相应的预防措施，可以有效降低坍塌事故的发生概率，保障工程顺利进行。

重大火灾事故墙体倒塌原因

重大火灾事故墙体倒塌原因

重大火灾事故墙体倒塌原因

引言

火灾是一种常见的重大安全事故，它会对人们的生命和财产造成严重威胁。墙体倒塌是火灾事故中较为常见的现象之一，它可能导致建筑物结构的倒塌、人员伤亡等后果。因此，了解火灾事故中墙体倒塌的原因对于预防火灾事故具有重要意义。本文将就重大火灾事故中墙体倒塌的原因进行分析，并提出预防措施。

一、火灾事故对墙体的影响

火灾事故对墙体的影响是导致墙体倒塌的重要原因之一。火灾会引起建筑物内部结构物质的破坏，包括墙体的烧损、变形等。当火灾发生时，高温和烟雾会对墙体结构材料产生影响，破坏墙体的稳定性，导致墙体倒塌。此外，火灾中的烟雾和高温会引起建筑物内部的气压变化，从而对墙体造成压力，使墙体产生变形，最终导致墙体倒塌。

二、建筑物结构设计缺陷

建筑物结构设计缺陷是导致火灾事故中墙体倒塌的另一个重要原因。建筑物结构设计缺陷包括设计不合理、结构强度不足等问题。在火灾事故中，墙体往往承担着重要的承重和分隔功能，如果建筑物结构设计存在缺陷，墙体在火灾中容易受到破坏，甚至倒塌。建筑物结构设计缺陷可能由于施工单位在设计阶段考虑不周、设计规范不足等原因导致，因此，建筑物的结构设计缺陷是导致墙体倒塌的原因之一。

三、建筑材料质量不合格

建筑材料质量不合格是导致火灾事故中墙体倒塌的另一个重要原因。在建筑中，墙体所使用的建筑材料包括水泥、砖瓦、钢筋等，如果这些建筑材料质量不合格，可能会导致墙体结构材料的强度不足、稳定性差，容易受到火灾影响而倒塌。建筑材料质量不合格可能是由于生产厂家生产没有质量保障、施工单位没有对建筑材料进行检测等原因导致，因此，建筑材料质量不合格是导致墙体倒塌的原因之一。

四、施工质量不合格

施工质量不合格是导致火灾事故中墙体倒塌的另一个重要原因。在建筑过程中，如果施工单位的施工质量不合格，可能会导致墙体结构施工不稳定、连接部位质量差等问题，使墙体在火灾中容易受到破坏而倒塌。施工质量不合格可能是由于施工单位施工过程中管理不到位、施工工序执行不规范等原因导致，因此，施工质量不合格是导致墙体倒塌的原因之一。

某环保电厂焚烧锅炉炉墙危情及处理方案分析

某环保电厂焚烧锅炉炉墙危情及处理方案分析

某环保电厂焚烧锅炉炉墙危情及处理方案分析

边浩疆

【摘 要】垃圾焚烧锅炉在炉膛四周的炉墙布置方式中既有悬吊式锅炉的特性,又含有落地式锅炉的结构,管理不善容易引起炉墙裂纹,影响锅炉效率、污染环境,严重时还会引起人身伤害或设备事故.文中以某焚烧锅炉炉墙事故为例,分析了炉墙存在的问题及原因,总结了避免炉墙积灰结焦的措施,提出了炉墙倒塌的处理方案,为焚烧锅炉稳定运行提供了参考和借鉴.

【期刊名称】《应用能源技术》

【年(卷),期】2018(000)004

【总页数】4页(P16-19)

【关键词】焚烧锅炉;炉墙坍塌;处理方案

【作 者】边浩疆

【作者单位】广州永兴环保能源有限公司,广州 510540

【正文语种】中 文

【中图分类】TK229.4

0 引 言

2016年6月12日,某环保电厂#1焚烧炉右侧二、三级炉排上方的炉墙发生坍塌。停炉后进入炉膛内部清理时发现炉墙倒塌情况严重。炉墙倒塌长度约3 000 mm，高度约2 000 mm，并露出中间保温层；炉墙左侧三级炉排上方出现鼓包现象，直径大约180 mm；前拱出口两侧的炉墙耐火砖腐蚀剥落严重，露出部分耐火砖托架，如图1-2所示。

图1 倒塌炉墙出现鼓包

图2 倒塌炉墙露出中间保温

1 焚烧炉墙体结构形式

该厂焚烧炉墙墙体结构形式为轻型砖砌炉式，内外分三层，整体厚度为520 mm。炉排两侧内衬墙中部采用碳化硅异性耐火砖，其余采用莫来石或刚玉莫来石异性砖，后墙采用锚固件及高强度耐火浇注料组成，该层内衬墙的主要作用是耐火耐磨防腐。中层是硅酸铝耐火纤维板，该层主要起受热面保温作用。外墙是无石棉硅酸钙板，该层除了受热面的保温作用之外，还起到炉墙密封作用。砖砌轻型炉墙的分段卸载结构采用铸铁支撑(或称托砖架)，其上下间距不超过3 m。砖砌轻型炉墙的牵连结构采用金属拉钩，拉钉原设计是Ф10 mm，拉钉的前端是8 mm钢板(材质为310)，所有托砖处缝隙主要为硅酸铝耐火纤维绳填充。

干熄炉斜道部位为什么易受损,如何防止受损？

干熄炉斜道部位为什么易受损,如何防止受损？

干熄炉斜道部位为什么易受损，如何防止受损？

答：斜道区和冷却段耐火砖砌体损坏得较快，造成这些部位耐火砖严重磨损的客观原因主要有：焦炭、循环气体以及耐火材料砌体的温度沿斜道高向连续波动，特别是在斜道下部耐火砖砌体温度梯度大，会造成耐火砖砌体拉裂、剥落；焦炭向下流动时对耐火砖产生的机械力，会导致斜道的突出部位第一块砖至第三块砖边部被磨损、打碎，还会造成冷却段的墙上出现不同深度的孔洞和磨损；循环气体中的焦粉对冷却段和斜道下部耐火砖砌体造成的磨损不大，因为该处的气流速度小。最大的磨损发生在上部环形烟道，尤其发生在环形烟道隔墙以及环形烟道出口处，该处的耐火砖砌体因受循环气体焦粉磨损造成的孔洞较深；由于循环气体中存在CO，在300～600℃范围内会发生化学反应2CO→𝐶𝐶2+𝐶，分离出的游离碳对耐火材料有侵蚀作用，会造成耐火砖砌体破裂或完全损坏。这种损坏主要发生在冷却段的耐火砖砌体上面。耐火砖中所含的铁杂质，会使这一化学反应加强。为了减少这种化学侵蚀，干熄炉耐火砖中的 𝐶𝐶2𝐶3 应严格控制，这是对耐火材料本身提出的要求。

在干熄焦生产过程中，会出现耐火砖砌体不完全冷却的短期停工现象。即干熄焦定修时冷却段的焦炭并不排出，预存段还有红焦，循环风机也不停或者短时间停止运转，干熄炉温度逐渐下降但不完全冷却，因此对耐火砖砌体损坏的程度不大。但当需要在锅炉和干熄炉内部进行检修时，必须将干熄炉内红焦完全降温冷却后进行，待检修完成后再重新对干熄炉进行升温操作，即干熄焦的二次开工。干熄焦的这种完全降温检修和二次开工会导致干熄炉耐火砖砌体膨胀加大，砌体个别部位形成裂缝和剥落，对耐火砖砌体造成较大的损坏。这是干熄焦耐火材料损坏的主要原因，因此应严格控制干熄炉内红焦完全冷却的次数。