八钢2500m3高炉维护实践

刘西安

（宝钢集团新疆八一钢铁有限公司炼铁分公司乌鲁木齐830022）

八钢2500m3高炉维护实践

刘西安

（宝钢集团新疆八一钢铁有限公司炼铁分公司乌鲁木齐830022）

A高炉开炉六年后风口上翘，风口小套破损数量增加、炉缸侧壁温度上升、冷却壁破损等现象，生产技术指标下降，经过检修后，使用穿管及更换破损冷却壁、内部喷涂等措施，高炉技术经济指标回升。

高炉风口冷却壁炉缸侧壁维护措施

0 前言

八钢A#2500m3高炉自2008年2月开炉至今，已接近6年，因受机械外力作用，风口中套上翘、炉缸侧壁温度升高、铜冷却壁及铸铁冷却壁破损，利用系数下降，工艺休风率上升，技术经济指标下降。通过长周期检修，对炉缸清理后，风口中套拉下校正，铸铁冷却壁穿管修复、炉缸侧壁压浆，炉缸侧壁高温点下降正常，高炉快速恢复生产，技术经济指标显著提高。

12500 m3高炉投产6年后的状况

A高炉自2008年2月28日开炉，开炉初期，炉体煤气泄漏点极少，但是随着高炉炉龄的增长，高炉风口中套上翘，从而导致风口大套与风口中套结合面产生缝隙，出现煤气泄漏现象。自高炉出现风口中套翘头现象以来，利用每次定修机会更换风口中套，如已更换的有：1#、2#、3#、10#、12#、15#、18#、19#、24#、26#、28#、30#。2013年10月13日利用定修机会，再次更换2#、3#（再次翘头）以及9#、14#翘头风口中套。炉缸侧壁温度上升，最高点温度升至400℃。

自2014年开始，冷却壁出现破损。第15层水冷壁开始剪切破损，破损数量达到15根冷却壁内铸管。

2 原因分析

⑴风口受力上翘，破损风口数量增加：中套顶杆不合理，安装劳动强度大；自2012年下半年以来，由于入炉原燃料中含有Zn和Na、K等碱金属有害元素，在炉内风口中套下部富集，以及炉内耐火材料的膨胀等原因，引起A高炉相继出现了炉缸炉底砖衬上涨和风口上翘的异常情况，对高炉生产造成了较大威胁。

风口中套顶杆位于中套两侧，受到拉风口小套的冲击力影响，中套出现翘头、偏移，风口小套角度变小，风口回旋区不稳定，炉缸透液性受到影响，风口小套烧损数量增加。

⑵捣料挥发分挥发及风口漏水增加了煤气通道：漏水进入炉皮储存起来，蒸发、氧化，水对炉缸耐火材料的损坏是显而易见的，打水停炉使炭砖与冷却壁结合处产生更大的缝隙，同时水直接与炭砖接触，更进一步加剧炭砖的侵蚀。

炉缸用炭素捣打料主要是填充碳砖与冷却壁之间空隙，防止铁水、炉渣和煤气渗漏。其工作条件与炉底相似，而且附有铁口和风口。每天有大量的铁水流过铁口，开、堵铁口常伴有剧烈的温度波动和机械振动。风口前边为燃烧带，是高炉内温度最高的区域。炉缸环碳砖与冷却壁之间有100～150mm间隙，可吸收碳砖和其他耐火砖衬升温过程中的膨胀，缝隙内必须填满高导热的炭素捣打料，防止炉壳受力过大而开裂。炉壳的圆锥部分的缝隙应取较大值，以便炭素捣打料的填充操作，同时防止砖衬膨胀产生对冷却壁的推力，避免冷却壁受损。根据设计要求以及经济实用的原则，此部位使用的炭素捣打料的性能指标和结合方式也有所不同，具体与炉底使用大致相同。此部位的捣打料施工与炉底部位稍有不同，因为炉缸环碳砖与冷却壁之间的间隙比较小，随着生产时间的延续，捣料层挥发分挥发后，捣料层存在空隙，导热下降。漏水在捣料层的蒸发和富集，形成了一些小缝隙，能够让煤气通过，但压浆料难以通过。

3 处理措施

⑴利用长周期检修，拉下风口中套，调整送风参数，安装防冲击顶杆：2014年7月，利用长周期检修的机会，A高炉将30个风口中套拉下，清理干净风口中套下部的堆料后，重新安装到位，并在风口中套上部安装了防冲击顶杆。

⑵使用冷却壁穿管修复技术修复冷却壁，修复冷却壁通水冷却。修复过程如下：

①清理冷却壁管路。高炉休风后先用气焊割除待修复管路上、下方法兰螺栓，再用手摇式管路疏通机反复清理冷却管内的沉积瓦斯灰及工业水结垢物，然后通高压水冲洗，最后用内窥检查管道内壁有无杂物。

②冷却壁穿管。将系好钢丝的管道疏通机软轴从上方管口放人通过管道从下方管口引出绳索，固定钢丝后解联疏通机软轴并抽出软轴，用绳索直接连接固定好金属波纹管的细钢绳，并从上方管口逐段放钢绳，下方轻轻牵引绳索。将金属软管从上方管口放入，从上到下牵引，直至DN32mm金属波纹管从下方管口出来约600mm，安装上、下管口卡座法兰，要求法兰内金属垫片安装到位。卡座安装完毕后，配管将多余金属软管切除，再用打磨机打磨割口，使割口平整。再用卡环将软管卡住后装配卡座，必须将卡座活接拧紧，将金属软管凸起的波纹压平整。然后卸开卡座活接加入密封垫重新拧紧。进、回管接头压浆短管上装好球阀，打开下部供水阀，上部排尽空气后关闭排气阀，打开回水阀观察有无外泄，然后再关闭上下供回水阀，观察该管压力表是否有压降，无压降则穿管成功。

③灌浆。从进水管的压浆管向金属波纹管和原破损冷却管之间灌人CC-3B炭胶压入泥浆，确保泥浆充分填满缝隙。

⑶炉缸耐材热面在线碳胶，导热、降低热阻。在线炉缸灌浆的基率步骤是通过休风时灌浆总结而来的，且体步骤如下：进行灌浆→记录→结束后开始清理工作。

①灌浆孔是l根焊接在炉壳上的金属短管，对炉缸所有灌浆孔进行清孔。清孔前对所在区域进行煤气浓度测量，小于25ppm时正常进行，超过安全范围时，佩戴好空气呼吸器。站好位置，避开灌浆孔正面，缓慢打开灌浆孔阀门，使用专用工具由外到内对端浆孔的黏结物进行清理，清孔深度直达砖衬。

②进行灌浆。灌浆时压入顺序是由下至上，一层隔一层、一孔隔一孔的顺序进行，循环压入的方法，周而复始，直到所有的灌浆孔都灌过，当然并不是所有的灌浆孔都能灌入浆料。重点部位往侧壁温度较高的区域。灌浆过程中，注意灌浆泵压力，接近2MPa时停止溢浆，否则可能顶坏砖衬；

③灌浆人员密切监视灌浆点周围冷却壁连管、固定螺栓密封罩，如发现有浆料溢出或喷出立即停止灌浆：

④记录。在灌浆过程中，对每个灌浆孔的开孔灌浆、所在炉缸部位、压入数量、压力、时间、做详细记录。

此次A高炉炉缸压入CC-3B碳胶合计约29t。灌浆以后周围煤气几乎点不着，侧壁温度下降，最高热偶点TE1126点温度下降温度达150℃。

⑷风口区域灌浆。风口大套下进行软质压入，有效抑制风口煤气窜出。

2014年以前4#高炉采用压浆机在风口大套下压入灌浆料时，由于距离远，温度不够，风口大套下几乎无法灌浆，起不到效果。2014年检修中，采用螺杆泵：①增加电伴热和保温层，温度高，施工时灌浆泵紧靠风口大套，距离近，热损失少；②压浆料选用得当，灌浆前的准备工作充分到位，先用压缩空气吹扫干净钻孔通道，再灌焦油疏通润滑，最后10个风口压入CC3B软质灌浆料，(4个风口没有压入)；③钻孔标高和深度把握较好，选择在风口大套下沿200mm标高，钻孔深度从炉壳算起390～400m，直达风口组合砖冷面，灌浆孔穿透组合砖与冷却壁之间的炭捣料层，可以确保灌浆料进入炭捣层的冷热两面空隙层，实践证明灌浆前的预想是比较正确的，风口组合砖与冷却壁之间确实存在空隙，而且炭捣料与风口组合砖之间的空隙相对较大，准确找到空隙层是灌浆成功的关键。

此次风口大套压浆总计压入CC3B软质灌浆料200kg，灌浆后效果较好，风口下方侧壁温度下降了97℃。

图1

4 结语

根据A高炉六年炉龄所暴露出的维护问题，实施的维护措施有以下三种较为有效：

⑴使用碳胶对炉缸侧壁和风口区域进行压浆。填充冷却壁和炭砖间炭捣料内的间隙和炭砖自身的裂缝，消除冷却传热通路上的气缝，增强炉缸的冷却效果。保证压入的灌浆料能够填充捣料和炭砖表面的缝隙，有效消除气隙。只要能够压入灌浆料，就能减少气隙，增强冷却效果。

⑵定期测量风口中套的变形角度。对出现上翘的中套及时修正角度。

⑶冷却壁穿管修复在八钢2500m3上首次使用，穿管完成后的冷却壁恢复了一部分功能，但使用时间需要继续验证。

参考资料

［1］刘守权.新钢10号高炉冷却壁穿管技术总结.第十四届全国大高炉炼铁学术年会论文集.

［2］朱秋菊，张华卫，尚晨.莱钢1880m高炉炉缸灌浆实践.第十三届全国大高妒炼铁学术年会论文集.

［3］刘会永，杨守成，项冰，彭云涛.高炉用炭素捣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