通钢2号高炉炉缸烧穿事故分析

通钢2号高炉于2004年4月3日发生一起炉缸烧穿事故。介绍了此次炉缸烧穿事故的情况,并分析了事故发生的原因。对烧穿部位进行了合理处置,提出了复风后操作应注意的事项。

1 引言

通钢2号高炉(314),1997年5月26日大修改造后投产,至2004年4月3日,单位炉容产铁7518.65t。(从1999年到2004年3月23日分别进行了三次小修,更换大钟小钟及部分冷却设备进出水管)。

2004年4月3日3时30分,当出铁进行了10分钟后(已从铁口放出30多吨铁),上渣口大套下沿发生炉缸烧穿事故。因烧穿部位较高,又正好在出铁,故仅从烧穿部位淌出5t左右的液态渣,铁水没有从烧穿部位淌出,也就没有发生爆炸,损失程度较轻,休风20小时30分,修复烧穿部位,高炉恢复生产。

2 炉缸烧穿情况分析

2.1 烧穿部位

本次炉缸烧穿的部位是上渣口大套正下方约500mm处,正好是上渣口下部两块冷却壁的缝隙。烧坏部位的尺寸70×800mm,是一条狭长的窄缝,冷却壁没有烧坏。

2.2 烧穿原因分析

2.2.1炉缸部位炉壳局部开裂,严重影响炭砖的寿命

1997年大修时,风口带以下的炉壳没有更换,在2001年,上、下渣口下方的炉壳就发现有两条比较严重的大裂缝。其中上渣口下方的裂缝长达30×1200mm,三次小修虽然由专业人员进行了多次补焊工作,但局部煤气泄漏的问题还是存在。加速了下渣口周围炉缸炭砖的侵蚀速度。由于炉皮开裂,冷却壁受热胀冷缩的影响,造成冷却壁的间隙增大,原有的炭素捣料就很容易被冲刷掉,形成通道,最终导致炉缸烧穿。

2.2.2冷却水管结垢严重,冷却强度低

由于高炉冷却水直接用浑江水,悬浮物和其它杂质较多,冷却水管内的结垢现象比较严重,尤其是炉役末期的高炉,进出水管的内径缩小了很多,结垢严重,导热能力大幅度下降,所以水温差也没有明显的异常情况。

2.2.3炉基测温点距下渣口位置远,不能及时反映实际情况。

两个炉基测温电偶分别在铁口下方和下渣口下方,距上渣口较远,所以两个炉基电偶所测的温度也没有发现有明显的异常。也就没能引起重视。

2.2.4冶炼强度高

2号高炉近期的冶炼强度一直保持在1.8～1.9t/(.d)的高水平,炉况顺行较好,对炉缸的冲刷较严重。3月23～26日小修,复风后仅3天就达产,炉缸相对比较活跃,渣铁流动性比较好,也是造成本次局部烧穿的一个因素。

2.2.5渣口漏水放炮影响

2004年2月3日,上渣口因漏水造成渣口放炮,高炉休风达20多小时。放炮对渣口周围的炭砖和冷却壁都有一定的影响。也是造成本次炉缸烧穿的一个诱导因素。

2.2.6一代炉役的产铁量已基本达到长寿高炉水平

本代炉役已有7年,单位炉容产铁量已达到7185t。原计划2004年4月份进行大修,因种种原因将大修推迟到2005年。本厂历代高炉的单位炉容产铁均在7100t左右。扒炉时渣口部位的炭砖仅剩200㎜左右,所以超期服役所带来的风险也是显而易见的。

3 烧穿部位的处理和复风后的操作

3.1烧穿部位的处理

烧穿后高炉进行了紧急休风,清理出烧穿部位的残渣铁,并向炉内掏进300～500㎜,在烧穿部位(两块冷却壁的中间)用高铝质耐火捣料捣实,在该部位新增了一个热电偶,实时测量该部位的温度变化。焊好炉皮后再进行灌浆,补焊炉皮后再用角钢加固,同时在该部位安装了一个冷却水箱。

3.2复风后的操作

立即增加钛矿的入炉量,使生铁中的钛含量达到0.2%。稳定一段时间后再逐步下调。

将生铁含硅量稳定在1.0%左右的水平,促进钛化物的沉淀,适当增加渣铁的粘度,达到保护炉缸安全的目的。

将冶炼强度控制在1.8t/(.d)以下。并适当降低喷煤量,小时喷煤量由7t/h降至5t/h。

加强炉缸水温差的测定工作,加强对炉基温度的监控。

4 结语

高强度冶炼的高炉,渣口附近是较薄弱的环节,需要加强对该部位的维护和保护,保证冷却强度和渣口部位的严密,通钢需要在此方面做大量细致的改进工作,以保证渣口部位耐火材料的寿命能与其它部位达到一致,从而实现高炉的安全、长寿。