高爐風口區域設備長壽、安全運行
相比較于爐缸燒穿、爐本體燒出事故來說,風口區域燒出對高爐連續生產影響較小,可以在較短的時間周期內恢復正常生產,對爐況影響相對較小;燒穿時跑出來的少量渣鐵、焦炭,由于在風口平臺區域,只要及時減風、組織出鐵、停風,現場科學打水冷卻,相對可控,次生災害少。
高爐風口區域送風系統示意圖
高爐風口區域送風系統包括熱風圍管、鵝頸管、彎頭、直吹管、大套、中套、風口小套,主要功能就是給高爐供應熱風、噴吹煤粉;爐墻耐火材料采用風口陶瓷組合磚或者整體澆注襯體(剛玉碳化硅質)結構。
風口區域是整個高爐工況條件最為惡劣的區域之一,沖刷、侵蝕和熱震三種破壞同時存在。風口前端回旋區域內煤氣與爐料的混合物不斷地在高速高溫氣流的“吹”送下回旋運動,包含有氣、固和液態三相,形成一個物理、化學反應交錯的環境,理論燃燒溫度達到2000℃以上。
風口回旋區示意圖
高爐風口區域安全與長壽包括送風裝置直吹管、風口小套、中套以及風口區域組合磚,通常表現為:直吹管表面溫度高(或發紅)、中套小套跑風(或燒損)、風口區域漏煤氣等等,嚴重的就是燒出事故。下表是近些年文獻摘錄的風口區域燒穿實例:
序號 |
高爐 |
爐容m3 |
燒穿時間 |
燒穿描述 |
分析原因 |
備注 |
1 |
W鋼7號 |
3200 |
2007.12 |
3#中套,放炮異響。 |
高爐爐渣Al2O3高,爐缸長期不活,中套燒損后等檢修機會更換 |
剛出完鐵,未出現風口大量灌渣 |
2 |
W鋼6號 |
3200 |
2008.1 |
2#風口放炮燒穿,紅焦炭噴出。 |
泵站供水管網停水。 |
|
3 |
S鋼2號 |
1780 |
2005.4 |
21#風口燒穿炮火。 |
檢修復風后,爐況不順,懸料。 |
發現及時,打水將煤氣火打回,未造成重大損失 |
4 |
M鋼2號 |
1999.9 |
30#風口外噴大量渣鐵,風口扭曲,中套燒壞 |
爐況不穩,渣皮脫落下砸導致風口扭曲。 |
及時打水,有效控制渣鐵外噴。 |
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5 |
L鋼6號 |
2200 |
2004.8 |
風口放炮 |
風口磨損大,煤粉粒度過粗 |
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6 |
W鋼7號 |
2010.11 |
風口平臺尖嘯聲、17號風口附近冒火星,風口有涌渣現象,17號直吹管燒壞,有紅渣、焦炭噴出。 |
可能與直吹管在吊裝或安裝過程中,部分耐材掉落有關。 |
噴出的渣鐵、焦炭把附近水管燒漏。 |
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7 |
L鋼2號 |
2008.12 |
1min不到,整根直吹管全部燒毀,只剩彎頭,風口小套燒壞,噴出紅焦炭。 |
可能與直吹管內耐材質量差有關。 |
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8 |
H鋼7號 |
2000 |
2002 |
直吹管頻繁出現燒壞 |
高爐增大風量、高富氧強化冶煉 |
通過改進吹管結構、內襯耐材和制作工藝,提高直吹管壽命。 |
9 |
S鋼 |
2500 |
2013 |
頻繁發生直吹管發紅、燒穿 |
高噴煤、噴煤槍磨損 |
高爐風口燒穿的主要原因歸納如下:
1)風口燒損(爐況不順、爐缸工作差),減水操作等檢修機會期間惡化,處理不當。
2)爐況不順或特殊爐況(懸料座料、悶爐后開爐)渣皮脫落下砸。
3)高爐泵站供水系統斷水。
4)風口質量問題,如堵塞(很少)。
高爐直吹管燒出主要原因歸納如下:
1)內襯耐火材料襯體搗料不實或脫落。
2)煤槍長度、角度不合適。
3)高爐灌渣。
4)嚴重崩料、座料。
防止風口區域燒穿的通用預防措施:
1) 崗位工人日常必須加強巡檢,對風口跑風、吹管發紅應及時發現,提前采取措施。
2)若爐況不好,出現風口窩渣、灌渣時,則應將對風口、吹管打水并派專人看守。
3)出現上述情況時,該風口停止噴煤。
4)因風口損壞嚴重減水前,必須將該風口上下加好兩根打水管。減水后加強檢查,防止發生斷水燒穿。
5)風口突然燒壞斷水時,要立即向風口打水冷卻,設專人看守。
發生燒穿時,處理方法主要內容包括:
1)當發生送風支管或風口燒穿事故時,要立即外部強制打水防止擴大,并快速減風,觀察風口情況,繼續減風到風口不噴渣為止。
2)停煤、停氧,工長立刻組織出鐵,逐步休風。然后檢查其他風口是否灌渣,灌渣嚴重時將風口視孔大蓋打開,使渣液流出,避免彎頭灌死。
3)燒穿部位有大量紅焦炭噴出,嚴重威脅爐前重要設備,有發生重大火災事故,可快速休風。
4)打水的管工或爐前工要站在燒穿部位的旁側上風口處進行打水,防止燒傷和煤氣中毒,必要時安放臺軸流風扇。
5)休風后清理并更換燒壞的風口及火管。