涟钢8号高炉铁口窜煤气的治理实践

钟立军

（湖南省娄底市涟钢机动设备部 湖南娄底 417009）

涟钢8号高炉铁口窜煤气的治理实践

钟立军

（湖南省娄底市涟钢机动设备部 湖南娄底 417009）

对涟钢8号高炉铁口煤气窜漏的原因及危害进行了分析，并在此基础上提出了相应的治理方案，并在高炉休风时进行了治理实践，治理效果较好，可以在广大大型高炉上面进行应用。

高炉；铁口；煤气封堵；灌浆料

1 铁口煤气泄漏的成因

高炉铁口区域的煤气窜漏主要有以下几个方面造成的：①高炉在生产一段时间后，因建设质量、材料性能、生产操作等因素引起的煤气窜漏，严重的还直接影响高炉的正常生产和使用寿命。出铁口部位的内衬砖与炉缸内衬碳砖一样是高炉薄弱的环节，炉役中后期常伴随着严重的煤气泄漏。高炉出铁时，铁口组合砖在泥炮的反复冲击下会出现裂纹，每天反复多次地冲击铁口砖会导致其裂纹增多、强度下降，当泥炮冲击力超过砖的强度时，铁口组合砖就会被冲击成碎块，形成炉内煤气泄漏的通道；②砖衬与冷却壁之间的碳素捣打料以及碳砖会在高炉热应力的不断作用下产生环形裂缝，形成煤气泄漏的通道；③铁口组合砖的孔道不断反复地被铁水、熔渣蚀损，若泡泥质量差或铁口深度浅时则较易形成煤气窜漏的通道。

2 高炉铁口煤气窜漏的危害

高炉铁口区域出现煤气窜漏后会对高炉的安全与使用造成一定的影响，其主要危害如下：

（1）铁口区域的煤气泄漏会引起高炉炉前操作环境的恶化，严重时会导致铁口区域烧穿情况（如图1所示）；

图1 铁口烧穿后的正面与侧面图

（2）铁口与炉缸区域窜煤气，会导致炉缸区域冷却壁与碳砖之间的缝隙逐渐增加，导致冷却壁的冷却效果下降，从而会加速碳砖的侵蚀，降低炉缸使用寿命，严重时将会引起炉缸烧穿；

（3）铁口区域窜煤气是高炉维护中最难维修的部位，它是一个长期的不断的维修、维护过程，必须利用每次休风时间对铁口进行维护，保持铁口长期处于较好的工作状态，达到高炉长寿的目的，否则易出现各种事故。

3 治理方案

针对铁口区域煤气窜漏，其主要的解决方法就是针对煤气窜漏的通道进行封堵。武汉威林提出了相应的解决方案，即是围绕出铁口在炉缸侧壁上钻孔灌浆，并进行出铁口贴盲板灌浆，并使用特制材料重新浇筑泥套，以达到彻底封堵窜漏通道的目的，具体实施方案如下：

（1）高炉休风前提前对铁口周围区域进行全面检测（热电偶温度、煤气泄漏、炉壳开裂等），做好标记。

（2）休风后将铁口保护板拆除，并将铁口框架内的泥套等全部挖出，直至见到砖缝为止，在铁口框架上焊接带灌浆孔的盲板，焊接完毕后通过盲板上的灌浆孔压入特殊的铁口灌浆料，直至压力达到规定值。

（3）待盲板灌浆结束后1h后将盲板割下来，并焊接特制的挡板并进行浇筑，浇注所用的材料选用特殊的泥套浇注料。浇注完后2h将挡板割下，并进行养护。

（4）在铁口左右及上方、铁口正上方的风口区域开设灌浆孔，并进行灌浆。灌浆孔的位置是在冷却壁竖缝上，钻孔深度约350～500mm（具体深度根据图纸标注而定）。

4 涟钢8号高炉铁口的治理实践

4.1 治理前铁口状况

涟钢8号高炉由北京首钢国际工程技术有限公司设计，有效容积2800m3，于2013年3月22日送风开炉。开炉一段时间后出现高炉铁口区域煤气窜漏，且伴随有铁口喷溅的现象。

4.2 治理过程

2013年9月，对涟钢8号高炉铁口区域进行了综合治理。此次治理的主要工作是解决4个铁口窜煤气的问题。为了更好的封堵煤气窜漏的通道，保证浆料能够充分填充到冷却壁与炭砖之间的缝隙、炉缸炭砖的裂缝处及已经形成的煤气通道，具体操作步骤如下：

（1）在高炉休风的前一天，准备处理的铁口停止出铁，等主沟凉后用钩机将铁口框架区域全部打出，以节约第二天的时间；

（2）休风后，把铁口框架全部挖出来，直到铁口组合砖；

（3）框架内焊上带压浆孔的盲板，通过盲板上的压浆孔压入泥浆（盲板的制作图如图2所示）。盲板的焊接必须采用满焊，为了保证焊接质量必须采用二氧化碳保护焊；

图2 盲板制作简图

（4）压浆的压力要控制在较高压力范围。在压浆时，压力上下波动较大，要在5～10MPa范围内波动2～3次，最后压力要达到10MPa，维持数分钟后才能终止；

（5）压浆完毕后，拆除铁口的压浆盲板，并焊接铁口挡板，使用铁口泥套浇注料浇注铁口泥套；

（6）在铁口周围预先定好的位置开设灌浆孔（铁口周边区域开孔如图3），尽量使灌浆料压入里面的环形砖缝和碎裂的砖块中间。

4.3 材料的选择及用量

治理选用的材料主要有两种：①高炉碳质灌浆料；②铁口泥套浇注料。

采用WF-09高炉碳质灌浆料，其具有易压入，有效封堵煤气窜漏的通道，恢复铁口区域冷却，从此治理共计使用WF-09高炉碳质灌浆料8t，其具体指标如表1。

采用铁口泥套浇注料，其具有强度高、抗侵蚀、抗冲刷，并烧后呈微膨胀，保证浇注好的泥套与原砖衬之间能够紧密结合，从此治理共计使用铁口泥套浇注料2t，其具体指标如表2。

图3 铁口周边区域灌浆孔示意图

表1 WF-09高炉碳质灌浆料理化指标

表2 铁口泥套浇注料理化指标

图4 涟钢8号高炉铁口治理前后煤气泄漏情况的对比

5 使用效果

涟钢8号高炉在经过治理后半年内，煤气窜漏减缓，铁口喷溅情况有所缓解，这主要与此次铁口区域的煤气治理有很大的关系。图4为涟钢8号高炉铁口维护前后煤气泄漏情况的对比，从可以看出治理后煤气窜漏情况有较大程度的缓解，治理效果较好，治理方案比较有效，可以广泛应用于大中型高炉的铁口治理。

TF54

A

1004-7344（2016）09-0230-02

2016-2-29

钟立军（1983-），男，助理工程师，本科，主要从事工业炉窑技术管理工作。