【摘? 要】歐冶爐由于工藝原燃料條件的特點(diǎn)，造成煤氣上升管內(nèi)壁和豎爐壁內(nèi)物料粘接堵塞氣流通道，對(duì)歐冶爐的生產(chǎn)順行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。堵塞部位清理結(jié)料必須進(jìn)行爐體開(kāi)孔作業(yè)，采用人工手持工具進(jìn)行，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)溫度且伴隨著煤氣泄露和瞬間爆燃，作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)極高，并且整個(gè)作業(yè)過(guò)程時(shí)間無(wú)法受控，作業(yè)效率很低。本文介紹了通過(guò)使用CO2致裂器爆破新技術(shù)，安全高效的處理了歐冶爐上述難題。

【關(guān)鍵詞】歐冶爐;CO2致裂器;結(jié)料清堵處理方法

熔融還原是一種發(fā)展中的新煉鐵技術(shù)，八鋼目前的一座歐冶爐是從從COREX工藝優(yōu)化進(jìn)步而形成，由于環(huán)保、污染物排放少、煤氣發(fā)生量大，物料適應(yīng)性強(qiáng)，成本低，可處理城市廢物垃圾等特有工藝特點(diǎn)受到許多國(guó)家的重視和關(guān)注。

八鋼目前的歐冶爐由于工藝、原燃料條件的特點(diǎn)，在運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)煤氣上升管在氣化爐出口部位內(nèi)壁結(jié)料堵塞煤氣流通道;和在豎爐內(nèi)壁粘結(jié)物料影響豎爐還原工況，對(duì)歐冶爐的生產(chǎn)順行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

傳統(tǒng)的堵塞或結(jié)料部位清理結(jié)料必須長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)休風(fēng)進(jìn)行，爐體開(kāi)孔作業(yè)，采用人工手持工具進(jìn)行，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)溫度高且伴隨著煤氣泄露和瞬間可能爆燃的安全作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，并且整個(gè)作業(yè)過(guò)程中，作業(yè)進(jìn)度時(shí)間無(wú)法受控，作業(yè)效率很低。

針對(duì)上述難題，我單位專業(yè)技術(shù)人員積極搜索國(guó)內(nèi)外相關(guān)信息，提出借鑒礦山和公路建設(shè)等行業(yè)領(lǐng)域近幾年使用的CO2致裂器爆破新技術(shù)來(lái)解決歐冶爐遇到的堵塞處理難題。

一、二氧化碳致裂器結(jié)構(gòu)和工作原理介紹

1、二氧化碳致裂器（以下簡(jiǎn)稱致裂器）屬于物理爆破設(shè)備，是利用液態(tài)二氧化碳受熱氣化膨脹，快速釋放高壓氣體產(chǎn)生破斷力清理堵塞的高溫物料，解決了以往用炸藥爆破清堵作業(yè)中破壞性大、危險(xiǎn)性高及使用手續(xù)復(fù)等難點(diǎn)，并且二氧化碳本身具有抑制火焰的效果，為歐冶清堵爆破作業(yè)提供可靠保證，廣泛適用于煤礦、非煤礦山和各種需要爆破的領(lǐng)域，在歐冶爐上是首次使用。

致裂器是根據(jù)煤礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)而成，具有安全性高、可靠性高、爆破能量可控、可重復(fù)使用、操作維護(hù)簡(jiǎn)單等多種優(yōu)點(diǎn)。

2、二氧化碳致裂器型號(hào)如圖1所示，其系列產(chǎn)品見(jiàn)表1所示：

3、二氧化碳致裂器結(jié)構(gòu)原理：

致裂器由起爆頭、加熱裝置、主管、泄能片、密封墊、泄能頭等六部分組成，如圖2

4、工作原理：

二氧化碳在低于31℃且達(dá)到一定壓力時(shí)態(tài)存在，而超過(guò)31℃時(shí)開(kāi)始?xì)饣译S溫度的變化壓力也不斷變化。利用這一特點(diǎn)，在致裂器主管內(nèi)充裝液態(tài)二氧化碳，使用發(fā)爆器快速加熱裝置，液態(tài)二氧化碳瞬間氣化膨脹并產(chǎn)生高壓，當(dāng)壓力達(dá)到爆破片極限強(qiáng)度（可設(shè)定壓力）時(shí)，定壓泄能片破斷，高壓氣體從泄能頭釋放，作用在煤（巖）體上，從而達(dá)到爆破的目的。

二、CO2致裂器處理歐冶爐堵塞技術(shù)介紹

1、設(shè)備、工藝技術(shù)人員研究爐體結(jié)構(gòu)圖紙，分析易發(fā)生堵塞部位，從而確定爐體CO2致裂器爆破孔的安裝位置;

2、利用定修時(shí)間，在易結(jié)料堵塞的煤氣上升管外壁和豎爐爐壁上預(yù)制清堵孔;具體作業(yè)方法：

2.1、在預(yù)先確定的開(kāi)孔位置，用高強(qiáng)度合金磁力鉆（也可用氧割或碳弧氣刨）在煤氣上升管壁和豎爐爐殼上形成一個(gè)直徑85mm的孔;

2.2、用磁力水鉆在開(kāi)孔部位繼續(xù)對(duì)爐壁內(nèi)側(cè)的耐材開(kāi)孔，形成一個(gè)直徑80mm的貫穿爐殼的通孔，作業(yè)完成后立即用隔熱巖棉堵塞空洞;

2.3、加裝φ76*6mm的內(nèi)襯保護(hù)管，伸入爐體部分超過(guò)耐材20mm，爐殼外預(yù)留120mm，內(nèi)襯保護(hù)管外壁和煤氣上升管壁，豎爐爐壁可靠焊接;內(nèi)襯保護(hù)管外側(cè)焊接預(yù)留孔洞法蘭和悶板，內(nèi)孔堵塞隔熱巖棉，做好法蘭和悶板見(jiàn)得密封（耐高溫450℃，耐壓0.5MPa）， CO2致裂器爆破作業(yè)預(yù)留孔洞制作完成;

3、和專業(yè)CO2致裂器爆破單位技術(shù)人員制定清堵爆破作業(yè)方案，進(jìn)行爆破當(dāng)量計(jì)算，選擇合適的CO2致裂器（直徑小于60 mm），確定插入爐體的深度和釋能口的方向;

4、制定安全方案，現(xiàn)場(chǎng)警戒，進(jìn)行CO2致裂器爆破清堵作業(yè)，CO2致裂器插入孔洞前，表面要包裹隔熱巖棉，避免高溫自爆。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐， CO2致裂器爆破新技術(shù)，可以安全、高效的解決歐冶爐特殊工況下（超高溫、煤氣、作業(yè)空間受限、人員無(wú)法靠近作業(yè)），各類(lèi)管道和爐壁內(nèi)側(cè)結(jié)料、堵塞問(wèn)題的清堵處理。

參考文獻(xiàn)

[1] 《二氧化碳致列器研制與應(yīng)用》，2015.08 煤炭技術(shù)第34卷08期 黃園月、尹嵐嵐、倪昊

[2]《COREX豎爐爐料黏結(jié)的機(jī)理研究和影響原因分析》，2011.06 寶鋼技術(shù)第6期 許法海、郭麗、張志浩

[3] 《COREX豎爐清空工藝研究》，2015.06 新技術(shù)新工藝 第6期 鐘聲、劉建東

作者簡(jiǎn)介：牛斌，男，漢，1972，05，25，東北大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)，研究生學(xué)歷，冶金機(jī)械高級(jí)工程師?，F(xiàn)在新疆八鋼煉鐵分公司歐冶爐任設(shè)備管理主任工程師。長(zhǎng)期從事大型煉鐵工藝設(shè)備的管理和維護(hù)。