(河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司煉鐵廠安全管理科,河北 宣化 075100)
宣鋼530立方米高爐爐缸侵蝕成因分析
范文忠
(河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司煉鐵廠安全管理科,河北 宣化 075100)
530立方米高爐在扒爐過程中發(fā)現(xiàn)爐缸磚襯被侵蝕特別嚴(yán)重,裂紋特別多,統(tǒng)計大小裂紋共計有51條之多,其中橫裂紋22條,基于此,本文首先對生產(chǎn)過程中爐體溫度異常情況進(jìn)行介紹,就侵蝕嚴(yán)重程度進(jìn)行分析,以供參考。
爐體溫度;侵蝕程度;成因分析
530立方米高爐于2008年8月19日停爐大修,2008年12月10日開爐,自大修開爐以來本代爐齡共停爐六次,由于多次停開爐,爐體忽冷忽熱,爐缸磚襯強(qiáng)度顯著降低,爐缸不均勻侵蝕加劇。緊靠陶瓷杯墊的爐底第一層炭磚下部中心溫度也已經(jīng)突破800℃,最高869℃,位于爐缸第二段冷卻壁的1#與2#冷卻壁之間上部,標(biāo)高7.141m的TE701#電偶溫度于2010年3月24日始開始異常上升,最高達(dá)848℃已經(jīng)接近850℃報警值,2#冷卻壁長期通高壓水強(qiáng)化冷卻,被迫長期堵2#風(fēng)口生產(chǎn);
2011年2月17日出現(xiàn)爐缸2#冷卻壁水溫差升高,熱流強(qiáng)度超報警值;2011年2月25日爐缸1#、2#和28#冷卻壁水溫差異常升高,熱流強(qiáng)度報警。最高爐缸1-4段第二塊冷卻壁水溫差上到1.4、1.1、0.7、0.6℃,熱流強(qiáng)度為9769 kcal/m2h,最高熱流強(qiáng)度達(dá)到15000kcal/m2h(爐缸熱流強(qiáng)度護(hù)爐期為8500~10000 kcal/m2h)。
(一)風(fēng)口區(qū)域
風(fēng)口組合磚侵蝕嚴(yán)重,大部分風(fēng)口組合磚只剩1/2左右;第四段冷卻壁(風(fēng)口帶,共28塊)上方被侵蝕也特別嚴(yán)重,侵蝕部位長約600mm,寬約500mm,已經(jīng)接近風(fēng)口大套。
(二)爐缸
1 530立米高爐在扒爐過程中發(fā)現(xiàn)爐缸磚襯被侵蝕特別嚴(yán)重,裂紋特別多,統(tǒng)計大小裂紋共計有51條之多,其中橫裂紋22條,豎裂紋29條,最長裂紋位于6#風(fēng)口下方約1.9m,渣口兩邊裂紋也有1m多長,最寬裂紋位于渣口上方約15mm寬。
2侵蝕最厲害部位位于鐵口部位,1#風(fēng)口下方,此部位爐缸上沿砌 磚570mm寬,現(xiàn) 剩420mm,侵 蝕了150mm,自上往下,侵蝕越來越嚴(yán)重,鐵口組合磚上邊砌磚1259mm寬,現(xiàn)剩600mm,侵蝕了659mm,下邊砌磚1437mm寬,現(xiàn)剩500mm,侵蝕了937mm;
鐵口附近以鐵口中心線為中心大約2.5m水平寬范圍陶瓷杯杯壁已經(jīng)不存在,全部充填為泥包料。渣鐵已經(jīng)侵蝕到該部位。
3扒至三十一層鐵口區(qū)域環(huán)炭出現(xiàn)環(huán)裂,鐵口兩邊,往北到13#風(fēng)口;往南到3#風(fēng)口環(huán)炭與陶瓷杯杯壁之間已經(jīng)出現(xiàn)滲鐵;尤其是1#、2#風(fēng)口位置環(huán)炭與陶瓷杯杯壁之間滲鐵特別嚴(yán)重(701#電偶就位于此位置)。
4 4#風(fēng)口位置大約1.2米寬范圍,陶瓷杯杯壁被侵蝕相對較嚴(yán)重,此部位鐵口中心線高度往下第一塊磚(345mm寬)已經(jīng)侵蝕掉。4#~8#風(fēng)口尤其是渣口區(qū)域侵蝕相對較嚴(yán)重,鐵口中心線高度往下陶瓷杯杯壁只剩下一塊半磚。爐缸其它部位相對被侵蝕較輕,鐵口中心線高度往上外層陶瓷杯杯壁被不均勻侵蝕在50~330mm范圍。
5從鐵口組合磚往下侵蝕線是一個逐步收縮過程,到爐底陶瓷杯拐彎處即象腳處,高鋁磚還剩一塊半磚。
6在扒爐過程中取渣皮、磚等樣十多個,送北京科技大學(xué)檢驗(yàn),做出兩個分析,如表1所示。
(一)530立方米高爐于2008年12月10日大修開爐,至今總產(chǎn)鐵量1487177t,單位爐容產(chǎn)鐵2806t/m3。針對530立方米高爐大修開爐后的單位爐容產(chǎn)鐵來看,目前530立方米高爐爐缸侵蝕狀況比較嚴(yán)重。
(二)分析爐缸侵蝕原因有以下幾個方面:
①530立方米高爐本代爐齡多次停開爐(六次),爐體忽冷忽熱,爐缸磚襯強(qiáng)度顯著降低,爐缸不均勻侵蝕加劇;另一方面,爐缸磚襯忽冷忽熱,磚襯之間容易產(chǎn)生裂紋或縫隙,冶煉過程中,鐵水容易鉆入縫隙中,從而加劇爐缸磚襯的侵蝕。
②爐缸侵蝕最嚴(yán)重部位在鐵口區(qū)域,分析原因:其一,此次大修鐵口組合磚材質(zhì)為塑性結(jié)合剛玉復(fù)合磚,從實(shí)際到貨的磚質(zhì)量來看不是太好,發(fā)酥,易掉;其二,大修工期比較緊張,影響鐵口組合磚的砌筑質(zhì)量降低,整個砌筑過程不是很完美;其三,大修開爐后生產(chǎn),冶強(qiáng)提高比較快,開爐初期長時間使用自制炮泥,炮泥質(zhì)量不能滿足高爐高冶強(qiáng)生產(chǎn),2009年長時期鐵口不正常,易鉆漏,鐵口淺。由于以上三方面原因,導(dǎo)致鐵口組合磚被侵蝕比較快。
③從扒爐過程來看,鐵口區(qū)域環(huán)炭出現(xiàn)環(huán)裂,鐵口兩邊,往北到13#風(fēng)口;往南到3#風(fēng)口環(huán)炭與陶瓷杯杯壁之間已經(jīng)出現(xiàn)滲鐵;尤其是1#、2#風(fēng)口位置環(huán)炭與陶瓷杯杯壁之間滲鐵特別嚴(yán)重,701#電偶就位于此1#、2#風(fēng)口位置。因此判斷,爐缸TE701#溫度異常升高主要是由于爐缸環(huán)炭與陶瓷杯杯壁之間滲鐵引起。
[1]車玉滿,王寶海.高爐爐缸侵蝕特征及產(chǎn)生原因[J].煉鐵.2012.
表1
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