劉西安

（寶鋼集團新疆八一鋼鐵有限公司煉鐵分公司烏魯木齊830022）

八鋼2500m3高爐維護實踐

劉西安

（寶鋼集團新疆八一鋼鐵有限公司煉鐵分公司烏魯木齊830022）

A高爐開爐六年后風口上翹，風口小套破損數(shù)量增加、爐缸側壁溫度上升、冷卻壁破損等現(xiàn)象，生產技術指標下降，經過檢修后，使用穿管及更換破損冷卻壁、內部噴涂等措施，高爐技術經濟指標回升。

高爐風口冷卻壁爐缸側壁維護措施

0 前言

八鋼A#2500m3高爐自2008年2月開爐至今，已接近6年，因受機械外力作用，風口中套上翹、爐缸側壁溫度升高、銅冷卻壁及鑄鐵冷卻壁破損，利用系數(shù)下降，工藝休風率上升，技術經濟指標下降。通過長周期檢修，對爐缸清理后，風口中套拉下校正，鑄鐵冷卻壁穿管修復、爐缸側壁壓漿，爐缸側壁高溫點下降正常，高爐快速恢復生產，技術經濟指標顯著提高。

12500 m3高爐投產6年后的狀況

A高爐自2008年2月28日開爐，開爐初期，爐體煤氣泄漏點極少，但是隨著高爐爐齡的增長，高爐風口中套上翹，從而導致風口大套與風口中套結合面產生縫隙，出現(xiàn)煤氣泄漏現(xiàn)象。自高爐出現(xiàn)風口中套翹頭現(xiàn)象以來，利用每次定修機會更換風口中套，如已更換的有：1#、2#、3#、10#、12#、15#、18#、19#、24#、26#、28#、30#。2013年10月13日利用定修機會，再次更換2#、3#（再次翹頭）以及9#、14#翹頭風口中套。爐缸側壁溫度上升，最高點溫度升至400℃。

自2014年開始，冷卻壁出現(xiàn)破損。第15層水冷壁開始剪切破損，破損數(shù)量達到15根冷卻壁內鑄管。

2 原因分析

⑴風口受力上翹，破損風口數(shù)量增加：中套頂桿不合理，安裝勞動強度大；自2012年下半年以來，由于入爐原燃料中含有Zn和Na、K等堿金屬有害元素，在爐內風口中套下部富集，以及爐內耐火材料的膨脹等原因，引起A高爐相繼出現(xiàn)了爐缸爐底磚襯上漲和風口上翹的異常情況，對高爐生產造成了較大威脅。

風口中套頂桿位于中套兩側，受到拉風口小套的沖擊力影響，中套出現(xiàn)翹頭、偏移，風口小套角度變小，風口回旋區(qū)不穩(wěn)定，爐缸透液性受到影響，風口小套燒損數(shù)量增加。

⑵搗料揮發(fā)分揮發(fā)及風口漏水增加了煤氣通道：漏水進入爐皮儲存起來，蒸發(fā)、氧化，水對爐缸耐火材料的損壞是顯而易見的，打水停爐使炭磚與冷卻壁結合處產生更大的縫隙，同時水直接與炭磚接觸，更進一步加劇炭磚的侵蝕。

爐缸用炭素搗打料主要是填充碳磚與冷卻壁之間空隙，防止鐵水、爐渣和煤氣滲漏。其工作條件與爐底相似，而且附有鐵口和風口。每天有大量的鐵水流過鐵口，開、堵鐵口常伴有劇烈的溫度波動和機械振動。風口前邊為燃燒帶，是高爐內溫度最高的區(qū)域。爐缸環(huán)碳磚與冷卻壁之間有100～150mm間隙，可吸收碳磚和其他耐火磚襯升溫過程中的膨脹，縫隙內必須填滿高導熱的炭素搗打料，防止爐殼受力過大而開裂。爐殼的圓錐部分的縫隙應取較大值，以便炭素搗打料的填充操作，同時防止磚襯膨脹產生對冷卻壁的推力，避免冷卻壁受損。根據設計要求以及經濟實用的原則，此部位使用的炭素搗打料的性能指標和結合方式也有所不同，具體與爐底使用大致相同。此部位的搗打料施工與爐底部位稍有不同，因為爐缸環(huán)碳磚與冷卻壁之間的間隙比較小，隨著生產時間的延續(xù)，搗料層揮發(fā)分揮發(fā)后，搗料層存在空隙，導熱下降。漏水在搗料層的蒸發(fā)和富集，形成了一些小縫隙，能夠讓煤氣通過，但壓漿料難以通過。

3 處理措施

⑴利用長周期檢修，拉下風口中套，調整送風參數(shù)，安裝防沖擊頂桿：2014年7月，利用長周期檢修的機會，A高爐將30個風口中套拉下，清理干凈風口中套下部的堆料后，重新安裝到位，并在風口中套上部安裝了防沖擊頂桿。

⑵使用冷卻壁穿管修復技術修復冷卻壁，修復冷卻壁通水冷卻。修復過程如下：

①清理冷卻壁管路。高爐休風后先用氣焊割除待修復管路上、下方法蘭螺栓，再用手搖式管路疏通機反復清理冷卻管內的沉積瓦斯灰及工業(yè)水結垢物，然后通高壓水沖洗，最后用內窺檢查管道內壁有無雜物。

②冷卻壁穿管。將系好鋼絲的管道疏通機軟軸從上方管口放人通過管道從下方管口引出繩索，固定鋼絲后解聯(lián)疏通機軟軸并抽出軟軸，用繩索直接連接固定好金屬波紋管的細鋼繩，并從上方管口逐段放鋼繩，下方輕輕牽引繩索。將金屬軟管從上方管口放入，從上到下牽引，直至DN32mm金屬波紋管從下方管口出來約600mm，安裝上、下管口卡座法蘭，要求法蘭內金屬墊片安裝到位?？ㄗ惭b完畢后，配管將多余金屬軟管切除，再用打磨機打磨割口，使割口平整。再用卡環(huán)將軟管卡住后裝配卡座，必須將卡座活接擰緊，將金屬軟管凸起的波紋壓平整。然后卸開卡座活接加入密封墊重新擰緊。進、回管接頭壓漿短管上裝好球閥，打開下部供水閥，上部排盡空氣后關閉排氣閥，打開回水閥觀察有無外泄，然后再關閉上下供回水閥，觀察該管壓力表是否有壓降，無壓降則穿管成功。

③灌漿。從進水管的壓漿管向金屬波紋管和原破損冷卻管之間灌人CC-3B炭膠壓入泥漿，確保泥漿充分填滿縫隙。

⑶爐缸耐材熱面在線碳膠，導熱、降低熱阻。在線爐缸灌漿的基率步驟是通過休風時灌漿總結而來的，且體步驟如下：進行灌漿→記錄→結束后開始清理工作。

①灌漿孔是l根焊接在爐殼上的金屬短管，對爐缸所有灌漿孔進行清孔。清孔前對所在區(qū)域進行煤氣濃度測量，小于25ppm時正常進行，超過安全范圍時，佩戴好空氣呼吸器。站好位置，避開灌漿孔正面，緩慢打開灌漿孔閥門，使用專用工具由外到內對端漿孔的黏結物進行清理，清孔深度直達磚襯。

②進行灌漿。灌漿時壓入順序是由下至上，一層隔一層、一孔隔一孔的順序進行，循環(huán)壓入的方法，周而復始，直到所有的灌漿孔都灌過，當然并不是所有的灌漿孔都能灌入漿料。重點部位往側壁溫度較高的區(qū)域。灌漿過程中，注意灌漿泵壓力，接近2MPa時停止溢漿，否則可能頂壞磚襯；

③灌漿人員密切監(jiān)視灌漿點周圍冷卻壁連管、固定螺栓密封罩，如發(fā)現(xiàn)有漿料溢出或噴出立即停止灌漿：

④記錄。在灌漿過程中，對每個灌漿孔的開孔灌漿、所在爐缸部位、壓入數(shù)量、壓力、時間、做詳細記錄。

此次A高爐爐缸壓入CC-3B碳膠合計約29t。灌漿以后周圍煤氣幾乎點不著，側壁溫度下降，最高熱偶點TE1126點溫度下降溫度達150℃。

⑷風口區(qū)域灌漿。風口大套下進行軟質壓入，有效抑制風口煤氣竄出。

2014年以前4#高爐采用壓漿機在風口大套下壓入灌漿料時，由于距離遠，溫度不夠，風口大套下幾乎無法灌漿，起不到效果。2014年檢修中，采用螺桿泵：①增加電伴熱和保溫層，溫度高，施工時灌漿泵緊靠風口大套，距離近，熱損失少；②壓漿料選用得當，灌漿前的準備工作充分到位，先用壓縮空氣吹掃干凈鉆孔通道，再灌焦油疏通潤滑，最后10個風口壓入CC3B軟質灌漿料，(4個風口沒有壓入)；③鉆孔標高和深度把握較好，選擇在風口大套下沿200mm標高，鉆孔深度從爐殼算起390～400m，直達風口組合磚冷面，灌漿孔穿透組合磚與冷卻壁之間的炭搗料層，可以確保灌漿料進入炭搗層的冷熱兩面空隙層，實踐證明灌漿前的預想是比較正確的，風口組合磚與冷卻壁之間確實存在空隙，而且炭搗料與風口組合磚之間的空隙相對較大，準確找到空隙層是灌漿成功的關鍵。

此次風口大套壓漿總計壓入CC3B軟質灌漿料200kg，灌漿后效果較好，風口下方側壁溫度下降了97℃。

圖1

4 結語

根據A高爐六年爐齡所暴露出的維護問題，實施的維護措施有以下三種較為有效：

⑴使用碳膠對爐缸側壁和風口區(qū)域進行壓漿。填充冷卻壁和炭磚間炭搗料內的間隙和炭磚自身的裂縫，消除冷卻傳熱通路上的氣縫，增強爐缸的冷卻效果。保證壓入的灌漿料能夠填充搗料和炭磚表面的縫隙，有效消除氣隙。只要能夠壓入灌漿料，就能減少氣隙，增強冷卻效果。

⑵定期測量風口中套的變形角度。對出現(xiàn)上翹的中套及時修正角度。

⑶冷卻壁穿管修復在八鋼2500m3上首次使用，穿管完成后的冷卻壁恢復了一部分功能，但使用時間需要繼續(xù)驗證。

參考資料

［1］劉守權.新鋼10號高爐冷卻壁穿管技術總結.第十四屆全國大高爐煉鐵學術年會論文集.

［2］朱秋菊，張華衛(wèi)，尚晨.萊鋼1880m高爐爐缸灌漿實踐.第十三屆全國大高妒煉鐵學術年會論文集.

［3］劉會永，楊守成，項冰，彭云濤.高爐用炭素搗打料的性能及施工要求.

收稿：2015-04-20

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.04.038