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高炉炉缸为何被烧穿?

高炉炉缸为何被烧穿?


近十几年来,高炉炉缸被烧穿事故较多,从高冶炼强度的小高炉到较低冶炼强度的大高炉,都有炉缸被烧穿的事例。即使高炉炉缸没有被烧穿,也普遍存在炉缸温度过高、炉缸寿命偏短的现象。往往高炉开炉才几个月或开炉3年左右,就出现炉缸被烧穿现象。一座3000m3级高炉炉缸被烧穿,直接损失费用约5000万元,还可能造成人身伤亡。因此,炉缸被烧穿是重大的事故。要真正防止炉缸被烧穿,须要全面、认真、实事求是地总结经验和教训。


高炉炉缸


针对强化冶炼的高炉,炉缸被烧穿的原因归纳起来有以下几点:

第一大原因是受碳砖性能影响

目前常用的碳砖(包括微孔与超微孔)有几个致命缺点:一是抗铁水熔蚀性差,抗铁水熔蚀指数为15%~30%,远小于8%的理想指标。二是抗水蒸气氧化能力差,碳砖氧化后表面呈蜂窝状,严重降低了其导热性能,使得碳砖得不到冷却,加速了铁水对碳砖的熔蚀。三是抗锌能力差,抗锌试验后碳砖的强度几乎为零。四是强度低,抗热应力较差。


第二大原因是受施工因素影

碳砖多采用树脂胶泥,常温下短时间不能凝固,如果施工速度太快,砖堆自重就容易挤压下部泥浆,造成泥浆流失或不饱满,因此,要控制好砌砖速度,严格控制碳砖砖缝。同时,由于泥浆常温下没有强度,在砌筑完炉壳灌浆时,灌浆压力高就容易冲刷泥浆。由于现在的施工工期比十多年前压缩很多,对炉缸炉底砌砖的质量控制不如过去严格,这应当引起注意。有的高炉被烧穿部位的碳砖砖缝有3mm~7mm的整块渗铁。


第三大原因是受开炉前的因素影响

寒冷地区在冬季施工时,有的高炉炉顶无料钟齿轮箱冷却水泵停运,造成齿轮箱水槽中的水结冰,水泵恢复运行时,回水就会溢出水槽进入炉缸。有的高炉因为炉顶无料钟齿轮箱冷却回水槽中的水位计失灵,进水量过大时回水,从回水槽中溢出进入炉缸。有的冷却壁安装前没有试压检漏,在碳砖砌筑完后通水才发现冷却壁漏水。由于冷却水进入炉缸没有及时排净和进一步慢速烘炉,碳砖在潮湿状态下工作,使得碳砖和胶泥被快速侵蚀。业内对高炉烘炉的重要性认识不足,高炉烘炉时间普遍压缩了近一半的时间,使泥浆的强度不足,加上普遍的高压压浆对碳砖砌体泥浆造成损害,使泥浆成了薄弱环节。


第四大原因是受生产因素影响

过去,高炉开炉后有1个月~6个月的慢速达产期,而近十多年来,高炉开炉后一周左右就快速达产,碳砖及泥浆在炉内的进一步焙烧时间大大缩短,碳砖与冷却壁之间的炭素捣打料或泥浆还没有干燥,其导热性能还较低,碳砖就要靠牺牲自身材料来工作,这对碳砖砌体是非常不利的。


第五大原因是受设计因素影响

铁口局部设计不合理,铁口区厚度不足或者伸入过长,容易引起铁口局部过快侵蚀。冷却壁设计不合理,水管布置太稀疏,水管直径小,冷却水量不足,不能有效传递热量。炉缸侧壁碳砖温度计插入太深,炉底碳砖温度计在陶瓷垫砖下方,一旦侵蚀到温度计位置后,铁水从温度计管流出,引起炉缸被烧穿。陶瓷杯结构形式和材料设计不合理,容易造成因陶瓷杯的膨胀过大而引起碳砖砌体的破坏,甚至使风口大套中套上顶,拉裂炉底板。



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