鐘立軍

（湖南省婁底市漣鋼機動設(shè)備部 湖南婁底 417009）

漣鋼8號高爐鐵口竄煤氣的治理實踐

鐘立軍

（湖南省婁底市漣鋼機動設(shè)備部 湖南婁底 417009）

對漣鋼8號高爐鐵口煤氣竄漏的原因及危害進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的治理方案，并在高爐休風(fēng)時進(jìn)行了治理實踐，治理效果較好，可以在廣大大型高爐上面進(jìn)行應(yīng)用。

高爐；鐵口；煤氣封堵；灌漿料

1 鐵口煤氣泄漏的成因

高爐鐵口區(qū)域的煤氣竄漏主要有以下幾個方面造成的：①高爐在生產(chǎn)一段時間后，因建設(shè)質(zhì)量、材料性能、生產(chǎn)操作等因素引起的煤氣竄漏，嚴(yán)重的還直接影響高爐的正常生產(chǎn)和使用壽命。出鐵口部位的內(nèi)襯磚與爐缸內(nèi)襯碳磚一樣是高爐薄弱的環(huán)節(jié)，爐役中后期常伴隨著嚴(yán)重的煤氣泄漏。高爐出鐵時，鐵口組合磚在泥炮的反復(fù)沖擊下會出現(xiàn)裂紋，每天反復(fù)多次地沖擊鐵口磚會導(dǎo)致其裂紋增多、強度下降，當(dāng)泥炮沖擊力超過磚的強度時，鐵口組合磚就會被沖擊成碎塊，形成爐內(nèi)煤氣泄漏的通道；②磚襯與冷卻壁之間的碳素?fù)v打料以及碳磚會在高爐熱應(yīng)力的不斷作用下產(chǎn)生環(huán)形裂縫，形成煤氣泄漏的通道；③鐵口組合磚的孔道不斷反復(fù)地被鐵水、熔渣蝕損，若泡泥質(zhì)量差或鐵口深度淺時則較易形成煤氣竄漏的通道。

2 高爐鐵口煤氣竄漏的危害

高爐鐵口區(qū)域出現(xiàn)煤氣竄漏后會對高爐的安全與使用造成一定的影響，其主要危害如下：

（1）鐵口區(qū)域的煤氣泄漏會引起高爐爐前操作環(huán)境的惡化，嚴(yán)重時會導(dǎo)致鐵口區(qū)域燒穿情況（如圖1所示）；

圖1 鐵口燒穿后的正面與側(cè)面圖

（2）鐵口與爐缸區(qū)域竄煤氣，會導(dǎo)致爐缸區(qū)域冷卻壁與碳磚之間的縫隙逐漸增加，導(dǎo)致冷卻壁的冷卻效果下降，從而會加速碳磚的侵蝕，降低爐缸使用壽命，嚴(yán)重時將會引起爐缸燒穿；

（3）鐵口區(qū)域竄煤氣是高爐維護中最難維修的部位，它是一個長期的不斷的維修、維護過程，必須利用每次休風(fēng)時間對鐵口進(jìn)行維護，保持鐵口長期處于較好的工作狀態(tài)，達(dá)到高爐長壽的目的，否則易出現(xiàn)各種事故。

3 治理方案

針對鐵口區(qū)域煤氣竄漏，其主要的解決方法就是針對煤氣竄漏的通道進(jìn)行封堵。武漢威林提出了相應(yīng)的解決方案，即是圍繞出鐵口在爐缸側(cè)壁上鉆孔灌漿，并進(jìn)行出鐵口貼盲板灌漿，并使用特制材料重新澆筑泥套，以達(dá)到徹底封堵竄漏通道的目的，具體實施方案如下：

（1）高爐休風(fēng)前提前對鐵口周圍區(qū)域進(jìn)行全面檢測（熱電偶溫度、煤氣泄漏、爐殼開裂等），做好標(biāo)記。

（2）休風(fēng)后將鐵口保護板拆除，并將鐵口框架內(nèi)的泥套等全部挖出，直至見到磚縫為止，在鐵口框架上焊接帶灌漿孔的盲板，焊接完畢后通過盲板上的灌漿孔壓入特殊的鐵口灌漿料，直至壓力達(dá)到規(guī)定值。

（3）待盲板灌漿結(jié)束后1h后將盲板割下來，并焊接特制的擋板并進(jìn)行澆筑，澆注所用的材料選用特殊的泥套澆注料。澆注完后2h將擋板割下，并進(jìn)行養(yǎng)護。

（4）在鐵口左右及上方、鐵口正上方的風(fēng)口區(qū)域開設(shè)灌漿孔，并進(jìn)行灌漿。灌漿孔的位置是在冷卻壁豎縫上，鉆孔深度約350～500mm（具體深度根據(jù)圖紙標(biāo)注而定）。

4 漣鋼8號高爐鐵口的治理實踐

4.1 治理前鐵口狀況

漣鋼8號高爐由北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司設(shè)計，有效容積2800m3，于2013年3月22日送風(fēng)開爐。開爐一段時間后出現(xiàn)高爐鐵口區(qū)域煤氣竄漏，且伴隨有鐵口噴濺的現(xiàn)象。

4.2 治理過程

2013年9月，對漣鋼8號高爐鐵口區(qū)域進(jìn)行了綜合治理。此次治理的主要工作是解決4個鐵口竄煤氣的問題。為了更好的封堵煤氣竄漏的通道，保證漿料能夠充分填充到冷卻壁與炭磚之間的縫隙、爐缸炭磚的裂縫處及已經(jīng)形成的煤氣通道，具體操作步驟如下：

（1）在高爐休風(fēng)的前一天，準(zhǔn)備處理的鐵口停止出鐵，等主溝涼后用鉤機將鐵口框架區(qū)域全部打出，以節(jié)約第二天的時間；

（2）休風(fēng)后，把鐵口框架全部挖出來，直到鐵口組合磚；

（3）框架內(nèi)焊上帶壓漿孔的盲板，通過盲板上的壓漿孔壓入泥漿（盲板的制作圖如圖2所示）。盲板的焊接必須采用滿焊，為了保證焊接質(zhì)量必須采用二氧化碳保護焊；

圖2 盲板制作簡圖

（4）壓漿的壓力要控制在較高壓力范圍。在壓漿時，壓力上下波動較大，要在5～10MPa范圍內(nèi)波動2～3次，最后壓力要達(dá)到10MPa，維持?jǐn)?shù)分鐘后才能終止；

（5）壓漿完畢后，拆除鐵口的壓漿盲板，并焊接鐵口擋板，使用鐵口泥套澆注料澆注鐵口泥套；

（6）在鐵口周圍預(yù)先定好的位置開設(shè)灌漿孔（鐵口周邊區(qū)域開孔如圖3），盡量使灌漿料壓入里面的環(huán)形磚縫和碎裂的磚塊中間。

4.3 材料的選擇及用量

治理選用的材料主要有兩種：①高爐碳質(zhì)灌漿料；②鐵口泥套澆注料。

采用WF-09高爐碳質(zhì)灌漿料，其具有易壓入，有效封堵煤氣竄漏的通道，恢復(fù)鐵口區(qū)域冷卻，從此治理共計使用WF-09高爐碳質(zhì)灌漿料8t，其具體指標(biāo)如表1。

采用鐵口泥套澆注料，其具有強度高、抗侵蝕、抗沖刷，并燒后呈微膨脹，保證澆注好的泥套與原磚襯之間能夠緊密結(jié)合，從此治理共計使用鐵口泥套澆注料2t，其具體指標(biāo)如表2。

圖3 鐵口周邊區(qū)域灌漿孔示意圖

表1 WF-09高爐碳質(zhì)灌漿料理化指標(biāo)

表2 鐵口泥套澆注料理化指標(biāo)

圖4 漣鋼8號高爐鐵口治理前后煤氣泄漏情況的對比

5 使用效果

漣鋼8號高爐在經(jīng)過治理后半年內(nèi)，煤氣竄漏減緩，鐵口噴濺情況有所緩解，這主要與此次鐵口區(qū)域的煤氣治理有很大的關(guān)系。圖4為漣鋼8號高爐鐵口維護前后煤氣泄漏情況的對比，從可以看出治理后煤氣竄漏情況有較大程度的緩解，治理效果較好，治理方案比較有效，可以廣泛應(yīng)用于大中型高爐的鐵口治理。

TF54

A

1004-7344（2016）09-0230-02

2016-2-29

鐘立軍（1983-），男，助理工程師，本科，主要從事工業(yè)爐窯技術(shù)管理工作。