摘要：針對(duì)高爐風(fēng)口區(qū)域煤氣泄漏的安全隱患，通過對(duì)大套法蘭密封槽進(jìn)行改造，安裝大套密封罩，內(nèi)部進(jìn)行灌漿，提高安裝質(zhì)量等多項(xiàng)措施的實(shí)施，提高了高爐風(fēng)口區(qū)域的密封可靠性，保證了高爐的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)口區(qū)域；密封；可靠性；改造

中圖分類號(hào)：TG45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

萊鋼股份煉鐵廠共有六座高爐，高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的過程。高爐冶煉不僅需要原料還需要高溫的熱風(fēng)，通過熱風(fēng)進(jìn)行還原反應(yīng)。熱風(fēng)從高爐下部的風(fēng)口吹入，進(jìn)入爐缸。高爐風(fēng)口由風(fēng)口大套、風(fēng)口中套和風(fēng)口小套組成。風(fēng)口大套為鑄鐵大套，內(nèi)部設(shè)置有環(huán)形的無縫管，通水進(jìn)行冷卻。大套法蘭直接焊接在高爐爐殼上，風(fēng)口大套和大套法蘭裝配在一起，通過螺栓進(jìn)行緊固。風(fēng)口大套法蘭上有密封槽，密封槽內(nèi)安裝盤根進(jìn)行密封。

1現(xiàn)狀分析

1.1現(xiàn)狀

隨著高爐冶煉強(qiáng)度的提高以及高爐到了爐役后期，高爐風(fēng)口區(qū)域的密封可靠性降低，風(fēng)口大套法蘭和爐殼之間，以及風(fēng)口大套和法蘭之間出現(xiàn)嚴(yán)重的煤氣泄漏隱患，導(dǎo)致高爐休風(fēng)進(jìn)行處理，嚴(yán)重影響了高爐的正常生產(chǎn)。

1.2原因分析

出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因有：

1.2.1高爐強(qiáng)化冶煉，風(fēng)溫的提高

風(fēng)口區(qū)域是高爐溫度最高的區(qū)域。隨著高爐的大修擴(kuò)容，以及高風(fēng)溫、高煤比、高富氧、高頂壓等操作手段的應(yīng)用，冶煉強(qiáng)度的提高，高爐產(chǎn)量大幅提高。高爐通過提高風(fēng)溫來降低焦比，進(jìn)而降低高爐冶煉成本。因此，風(fēng)口區(qū)域承受的熱負(fù)荷加大。

1.2.2爐役后期，爐內(nèi)耐材的破損

高爐風(fēng)口處爐殼內(nèi)部為冷卻壁，冷卻壁和高爐爐殼之間用灌漿料灌實(shí)。風(fēng)口大套外部為風(fēng)口組合磚。風(fēng)口大套與風(fēng)口組合磚之間上部通過剛玉澆注料，下部通過耐火緩沖泥漿進(jìn)行砌筑。爐役后期，由于高爐的長時(shí)間高溫冶煉和爐內(nèi)耐材的破損，導(dǎo)致風(fēng)口區(qū)域局部溫度升高，高爐爐內(nèi)煤氣通過破損的耐材竄煤氣。

1.2.3高爐操作制度和送風(fēng)制度的影響

高爐的工藝操作和合理的送風(fēng)制度，對(duì)高爐的壽命起著重要的作用。正常操作時(shí)各項(xiàng)操作制度是否穩(wěn)定、合理。對(duì)風(fēng)口區(qū)域的溫度產(chǎn)生相當(dāng)大的變化，對(duì)高爐爐內(nèi)耐材壽命產(chǎn)生很大的影響，耐材產(chǎn)生破損，導(dǎo)熱能力減弱。同時(shí)高爐爐殼因高溫產(chǎn)生變形，大套法蘭與爐皮之間的焊縫開裂，導(dǎo)致煤氣泄漏。

1.2.4大修施工質(zhì)量

大修施工質(zhì)量好壞是高爐投產(chǎn)后壽命長短的重要因素。主要包括風(fēng)口大套、大套法蘭的安裝質(zhì)量和風(fēng)口組合磚的砌筑質(zhì)量等。風(fēng)口大套、大套法蘭的安裝質(zhì)量主要是大套法蘭在爐殼上的開孔位置，風(fēng)口中心線的找正，大套法蘭的焊接施工質(zhì)量，與爐殼的焊接熱應(yīng)力的處理，大套和大套法蘭之間的密封等施工質(zhì)量。風(fēng)口組合磚的砌筑質(zhì)量包括磚縫是否達(dá)標(biāo)，灰漿是否飽滿、搗料是否密實(shí)等。

1.2.5耐材質(zhì)量

耐火材料的質(zhì)量，是決定高爐爐襯壽命的關(guān)鍵因素，包括耐火材料的化學(xué)成分、物理性質(zhì)是否合格，尺寸公差、缺角、缺棱、表面缺陷、裂紋、凹坑和突起等是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。耐火材料質(zhì)量差，導(dǎo)致高爐的壽命短，進(jìn)而影響風(fēng)口區(qū)域的壽命。

因此，必須對(duì)高爐風(fēng)口區(qū)域密封進(jìn)行改造，提高風(fēng)口區(qū)域的密封可靠性，保證高爐的高效、安全生產(chǎn)。

2 改造措施

針對(duì)這種情況，萊鋼股份煉鐵廠利用2011年2#高爐大修的機(jī)會(huì)，對(duì)風(fēng)口區(qū)域設(shè)備進(jìn)行改造，通過大修改造，取得了良好的效果。

主要措施有：

2.1對(duì)大套法蘭密封槽進(jìn)行改造

風(fēng)口大套和大套法蘭通過大套法蘭上的密封槽內(nèi)壓盤根進(jìn)行密封。原有大套法蘭上設(shè)計(jì)有一道密封槽，槽寬度為10mm，深度為5mm，為了提高密封的可靠性，對(duì)密封槽進(jìn)行改造。將大套法蘭原有的密封槽寬度由10mm，改為12mm。同時(shí)再增加一道密封槽，寬度為12mm， 深度為5mm，位置在原有密封槽外側(cè)，兩道密封槽中心相距為22mm。同時(shí)對(duì)密封盤根進(jìn)行改型。原有盤根使用壽命短，改為密封效果更好的陶瓷纖維盤根。

2.2安裝大套密封罩，內(nèi)部灌漿處理

為了進(jìn)一步提高密封效果，在高爐爐殼和風(fēng)口大套上焊接大套密封罩。密封罩由厚度6mm的鋼板制作，寬度為330mm，直徑為Φ1450mm。密封罩內(nèi)部直接焊接在高爐爐殼上，密封罩外部焊接在風(fēng)口大套上，通過密封罩的安裝將大套法蘭和高爐爐殼之間的焊縫，以及大套法蘭和大套之間的安裝縫全部包在大套密封罩內(nèi)，即使有煤氣泄漏，也使煤氣處在密封罩內(nèi)，增加了密封性。同時(shí)為了更加密封可靠，對(duì)密封罩內(nèi)部進(jìn)行密封灌漿處理。在密封罩上開孔焊接灌漿絲頭，用灌漿料對(duì)密封罩內(nèi)部進(jìn)行灌漿。

2.3提高安裝質(zhì)量

施工前，制定嚴(yán)格的風(fēng)口大套、法蘭、風(fēng)口組合磚等安裝、監(jiān)理標(biāo)準(zhǔn)，施工中嚴(yán)格質(zhì)量把關(guān)。大套法蘭安裝前，首先確定好在爐殼上的開孔位置，對(duì)中心線進(jìn)行找正，確認(rèn)好后進(jìn)行焊接安裝，嚴(yán)格按焊接工藝進(jìn)行焊接。大套安裝時(shí)，測(cè)定好中心線與大套法蘭中心線是否在同一位置，與相鄰風(fēng)口大套之間的位置等。

風(fēng)口組合磚的砌筑嚴(yán)格按來料合格、灰漿飽滿、搗料密實(shí)、磚縫達(dá)標(biāo)等執(zhí)行。風(fēng)口組合磚砌筑前，應(yīng)分別測(cè)定風(fēng)口大套對(duì)爐體中心的半徑偏差及相鄰風(fēng)口大套之間的夾角偏差。根據(jù)半徑偏差和夾角偏差對(duì)砌筑內(nèi)徑、砌筑中心進(jìn)行調(diào)整。

2.4改鑄鐵風(fēng)口大套為鑄鋼風(fēng)口大套

原高爐風(fēng)口大套為鑄鐵風(fēng)口大套?；诣T鐵含碳高、硫、磷雜質(zhì)高，脆性大、強(qiáng)度低、塑性極低，灰口鑄鐵焊接時(shí)對(duì)裂紋的敏感性很大。一旦因質(zhì)量和生產(chǎn)原因?qū)е聯(lián)p壞，不能很好的進(jìn)行焊接處理，易出現(xiàn)裂紋，并且正常生產(chǎn)狀態(tài)下很難更換。鑒于此，選用鑄鋼大套，ZG230-450，該種材質(zhì)的風(fēng)口大套各項(xiàng)性能指標(biāo)均高于鑄鐵風(fēng)口大套，可焊接性能好，使用壽命長。

2.5嚴(yán)格風(fēng)口大套和耐材的質(zhì)量把關(guān)

備件和耐材質(zhì)量的好壞直接影響到使用壽命的長短。鑄鋼風(fēng)口大套母材的化學(xué)成分及機(jī)械性能符合標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)外形尺寸、粗糙度、非工作面缺陷、工作面缺陷、通球試驗(yàn)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定。在風(fēng)口組合磚制作的過程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理，對(duì)材料的化學(xué)成分進(jìn)行檢驗(yàn)、對(duì)外形尺寸等進(jìn)行測(cè)量，保證耐材的質(zhì)量。

2.6提高高爐的操作水平

制定嚴(yán)格的高爐操作制度和送風(fēng)制度，同時(shí)對(duì)崗位操作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)學(xué)習(xí)，提高操作水平，保證高爐的安全順行。

3改造后效果

通過以上措施的實(shí)施，提高了高爐風(fēng)口區(qū)域的密封可靠性，防止了煤氣的泄漏，保證了高爐的安全運(yùn)行，為高爐的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。目前該改造又成功運(yùn)用在萊鋼股份煉鐵廠正在大修的5#高爐和1#高爐中。

參考文獻(xiàn)

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