第一篇：高爐風(fēng)口小套頻繁燒損的原因分析及探討

480m3 高爐風(fēng)口小套頻繁燒損的原因分析及探討

第一煉鐵廠生產(chǎn)科

李霏

風(fēng)口小套頻繁燒損的生產(chǎn)現(xiàn)狀始終是困擾我公司煉鐵廠生產(chǎn)指標(biāo)的瓶頸問題。為解決此問題，公司各層領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員對此進(jìn)行過多次的研討分析，進(jìn)行過相關(guān)措施進(jìn)行預(yù)防，但收效甚微?，F(xiàn)筆者根據(jù)老區(qū)480m3高爐7、8月的風(fēng)口套燒損情況及風(fēng)口套燒損機理探討如下，僅為個人觀點，不足之處在所難免，僅供參考。

一、風(fēng)口套燒損的情況分類。

風(fēng)口套燒損機理可分為熔損、破損和磨損三類。實際觀察來看，我單位大部分為渣鐵侵蝕滴落后造成的熔損，少部分為本身材質(zhì)或焊接質(zhì)量不合格造成的破損和磨損。風(fēng)口所處的工作環(huán)境惡劣，部分質(zhì)量過關(guān)的風(fēng)口套在熱梯度的作用下，也有可能造成裂紋或滲漏，從而導(dǎo)致漏水。而破損多發(fā)生在風(fēng)口套本身焊接縫部位，同時可根據(jù)燒損后打磨觀察，內(nèi)孔大外孔小的狀態(tài)即可斷定為本身破損，而熔損多為外孔大，內(nèi)孔小。因我公司燒損風(fēng)口的現(xiàn)狀絕大部分為鐵水滴落熔損，故著重探討熔損情況的分析及預(yù)防。

二、造成風(fēng)口小套熔損的機理。

造成風(fēng)口套燒損的原因很多，但最基本的燒損機理即是：風(fēng)口受熱超負(fù)荷，冷卻介質(zhì)難以及時傳導(dǎo)散熱，從而導(dǎo)致風(fēng)口套溫度高于銅質(zhì)固液相反應(yīng)的700℃界限溫度，當(dāng)達(dá)到銅劇烈氧化的900℃界限溫度時，風(fēng)口很快在高溫高壓下燒壞漏水。而影響導(dǎo)熱的因素大致有如下幾個方面：

1）風(fēng)口套本身的材質(zhì)結(jié)構(gòu)。這包括風(fēng)口套銅質(zhì)的純度、性能，本身結(jié)構(gòu)的合理性。我單位大都是銅質(zhì)99%以上的貫流式風(fēng)口，基本應(yīng)能滿足本級別高爐的風(fēng)口要求。

2）冷卻介質(zhì)的壓力、流量以及流速。當(dāng)前各地區(qū)的高爐均在強化生產(chǎn)，尤其是民營企業(yè)的高爐利用系數(shù)和指標(biāo)都日趨提高。之前的許多設(shè)計參數(shù)已難以滿足強化冶煉的需求。我單位的風(fēng)口套水壓0.9-0.8Mpa，水量16-15t/h，均同部分高冶強的同級高爐來比較，只能說是在下限水平。而對于流速來說，應(yīng)該保持在7-16m/s，才能滿足我單位的高爐生產(chǎn)需求。（尚未計算，預(yù)計為下限值）

3）爐缸狀況。高爐爐缸活躍、穩(wěn)定順行是煉鐵生產(chǎn)順暢的基本要求。所以說爐缸無論是產(chǎn)生哪種堆積，對風(fēng)口套燒損都產(chǎn)生了巨大的影響。造成爐缸堆積的原因主要有三種：一是低爐溫堆積，二是高堿度堆積，三是石墨碳堆積。在我單位的原燃料條件下，焦炭熱強度一般，基本在50-53左右，反應(yīng)性在30左右，同時入爐礦的轉(zhuǎn)鼓強度較低，基本都在70左右徘徊，由此來看，在原燃料方面有對中心死焦柱不利因素。另外因燒結(jié)堿度波動較大范圍（1.5-2.2不等），為保證鐵水質(zhì)量，長期采取堿度上限操作，從而使中心料柱更容易堆積，造成料柱透氣透液性變差。

三、操作制度。

1、爐頂布料。為了保障高爐順行，在我單位的原燃料條件下，之前各高爐都執(zhí)行的是有意識的發(fā)展邊緣的操作方針。高爐操作人員在布料時在焦礦布料方面基本都是負(fù)角差多環(huán)布料。這雖然維持了順行，但是由于煤氣邊緣發(fā)展，煤氣利用率偏低，導(dǎo)致爐內(nèi)化學(xué)熱無法充分利用，高爐負(fù)荷難以提升，燃料比固然難以降低，這在成本方面有很大的損失。同時因邊緣煤氣的發(fā)展，導(dǎo)致爐墻溫度升高，渣皮難以穩(wěn)定，風(fēng)口回旋區(qū)不能縱深到爐缸中心內(nèi)，爐內(nèi)料柱必然透氣性較差。更直接的后果就是冷卻設(shè)施加重了負(fù)荷，受氣流沖刷嚴(yán)重而難以維持長時間的正常使用。

2、風(fēng)溫。高風(fēng)溫操作是高爐冶煉工作者追求的目標(biāo)。但是如何合理的使用同樣要引起重視。我單位考核風(fēng)溫的混風(fēng)全關(guān)使用率指標(biāo)，在某種角度上導(dǎo)致高爐操作人為影響爐況波動。因熱風(fēng)爐的狀態(tài)不同，透氣保溫的能力不同，全關(guān)混風(fēng)操作造成了個別高爐在換爐前后的風(fēng)溫風(fēng)壓均波動幅度較大，這樣導(dǎo)致高溫區(qū)變化，渣帶波動，渣皮不穩(wěn)。

3、富氧噴煤。我單位高爐入爐風(fēng)量為1450-1480m3/min，風(fēng)溫1150-1180℃，噴煤比約在130-140kg/t水平，按照首鋼的風(fēng)口理論燃燒溫度計算公式可知我單位此項參數(shù)處于略高水平。因富氧達(dá)2500-3000m3/h即可滿足2150℃的合理風(fēng)口理論燃燒溫度值。超過此數(shù)值，將加劇風(fēng)口前渣鐵生成的溫度和速度，從而加劇風(fēng)口前熱流交換劇烈，如處于渣鐵難以及時滲透過死料柱到達(dá)爐缸時，風(fēng)口前高速的氣流將帶動積蓄的渣鐵對風(fēng)口套的接觸沖刷，從而導(dǎo)致風(fēng)口套迅速磨損和燒熔。而穩(wěn)定的噴煤和富氧使用，避免過多的富氧導(dǎo)致的風(fēng)口前氧過剩系數(shù)過大（超過1.15），對保護(hù)風(fēng)口套有積極意義。

4、渣鐵外排。因客觀條件的制約，我單位各高爐的出鐵正點率大大低于正常值。高爐內(nèi)渣鐵不能及時的排出爐外，導(dǎo)致爐內(nèi)渣鐵積攢空間減小，從而導(dǎo)致爐料透氣性緊張，而隨著渣鐵的不均勻不及時的排出，爐內(nèi)極易在出鐵前后料速變化，難行、崩料、低料線等導(dǎo)致軟熔帶上下波動，渣皮脫落，脫落的渣皮對風(fēng)口區(qū)的冷卻設(shè)備造成的熱負(fù)荷波動，機械沖刷等大大提高了風(fēng)口燒損的機率。

5、堿金屬影響。高爐配吃燒結(jié)機頭除塵灰，導(dǎo)致堿金屬富集循環(huán)。雖然堿金屬對風(fēng)口套無過多的直接影響，但是對焦炭的破損影響不容低估。而焦炭的強度降低后加劇了爐內(nèi)料柱的透氣性影響，導(dǎo)致渣鐵難以及時滲透，從而影響風(fēng)口區(qū)域的傳熱導(dǎo)熱，造成風(fēng)口套燒損具備了前提。雖然公司控制了此項因素，但堿金屬的及時外排，不是一蹴而就的短期工作，仍需引起足夠的重視，應(yīng)采取措施定期排堿。

6、連續(xù)及長期休風(fēng)的影響。在這方面的影響下，高爐料柱內(nèi)呆滯，透液透氣性變差，渣鐵溫度不足，流動性差等都可能造成風(fēng)口套燒損。

7、其他因素。包括煤粉的質(zhì)量、噴煤的風(fēng)口均勻度等等，都不作為主要因素，但是同樣要引起足夠的重視，以便為高爐整體穩(wěn)定順行提供外部條件的保證。

以上僅是本人在6月底到公司第一煉鐵廠工作后，對7月、8月份發(fā)生的連續(xù)風(fēng)口套頻繁燒損（個數(shù)均為60以上）的粗淺分析，現(xiàn)就此分析根據(jù)我單位實際提議部分可控措施。

四、預(yù)防及改進(jìn)措施。

1、加強原燃料的篩分。對高爐入爐料進(jìn)行全程篩分監(jiān)控考核。嚴(yán)格制定和執(zhí)行槽下清理篩底的工作。尤其是在雨季，最大限度的避免大量粉末爐料入爐。減少由此造成的爐料透氣性差，爐內(nèi)壓差偏高，邊緣氣流發(fā)展的原料條件。

2、改變布料思路，堅決控制邊緣氣流。發(fā)展中心氣流，控制邊緣氣流，提高煤氣利用率。這是降成本、穩(wěn)順行的重要布料手段。打透中心，控制邊緣，穩(wěn)定渣皮，嚴(yán)格執(zhí)行“壓邊”操作，高爐順行才有保證。當(dāng)然，具體手段及幅度視各爐的具體情況而定。

3、穩(wěn)定風(fēng)溫操作。應(yīng)該按照各熱風(fēng)爐的具體狀況，采取折算后的平均風(fēng)溫值來使用混風(fēng)控制。而不應(yīng)該單純的全關(guān)混風(fēng)閥機械性的操作。避免換爐前后的風(fēng)溫大幅波動導(dǎo)致的爐內(nèi)溫度場的變化。

4、穩(wěn)定富氧噴煤操作。根據(jù)噴煤比的水平，在結(jié)合風(fēng)溫的使用水平基礎(chǔ)上，維持合理的風(fēng)口前理論燃燒溫度。避免過多富氧導(dǎo)致的風(fēng)口前煤氣發(fā)生量過少，sio大量生成等因素對爐料透氣性影響，同時控制過量渣鐵生成速度，在爐料中能及時滲透到爐缸，避免在風(fēng)口前大量積蓄而燒損風(fēng)口。尤其是在連續(xù)的休復(fù)風(fēng)的爐況下，過早富氧噴煤更是因爐內(nèi)熱儲備不足加劇爐內(nèi)渣鐵難以滲透爐缸，從而導(dǎo)致風(fēng)口燒損。

5、穩(wěn)定渣鐵正點排出率。調(diào)配好鐵水罐車，及時排凈渣鐵，使?fàn)t內(nèi)生成的渣鐵有空間，不在風(fēng)口前積攢是避免風(fēng)口套燒損的重要一環(huán)。

6、控制堿金屬入爐量，采取適當(dāng)降低爐渣堿度的方式進(jìn)行排堿。可以放寬鐵水含硫的范圍，由當(dāng)前的0.01-0.02%放寬至0.03-0.045即可。但此操作要求入爐礦的各成分（尤其是燒結(jié)堿度）必須相對穩(wěn)定。

7、錳礦進(jìn)行洗爐的操作有待于進(jìn)一步觀察和商榷。原則上高爐應(yīng)盡量避免此操作。一是對成本的影響，二是經(jīng)常性洗爐對渣皮的穩(wěn)定不利，但是具體情況下的爐況則需另談。

8、同一風(fēng)口區(qū)連續(xù)燒損小套的風(fēng)口要進(jìn)行相應(yīng)的堵風(fēng)口操作，同時檢查好該方位冷卻壁的工作情況。在爐缸熱量及風(fēng)口周邊渣鐵流動性好的情況下再適時開風(fēng)口，避免連續(xù)燒損頻繁休風(fēng)造成惡性循環(huán)。

綜上僅是本人在短期內(nèi)的觀察分析和總結(jié)?，F(xiàn)部分觀點已獲領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)可，相關(guān)措施予以落實，進(jìn)入九月份，現(xiàn)高爐風(fēng)口燒損情況已大為減少。

簡歷：李霏，男，40周歲，吉林省東豐縣人，大專學(xué)歷。1993年入國營鋼鐵廠工作12年，先后在爐前、看水、熱風(fēng)、維修等崗工作，后任高爐工長。2005年起相繼在福建鑫海冶金、唐山德龍鋼鐵等公司擔(dān)任高爐工長、主任、生產(chǎn)技術(shù)科長等職務(wù)。2012年3月6日入聘本公司，現(xiàn)任第一煉鐵廠生產(chǎn)科副科長。

2012.9.10

第二篇：025 10號高爐風(fēng)口小套頻繁漏水原因分析及處理措施

10號高爐風(fēng)口小套頻繁漏水原因分析及處理措施 胡永平

楊召永封冬貫

(圣戈班穆松橋中國徐州基地?zé)掕F廠)摘 要： 對圣戈班徐州基地10號高爐在2008年10月12月期間風(fēng)口頻繁漏水進(jìn)行原因分析，確定了冷卻水的水質(zhì)及水壓是風(fēng)口小套損壞的直接原因，高爐操作因素的影響亦是風(fēng)口損壞不可忽視的因素，通過實施一系列的措施處理后，到目前為止己連續(xù)6個月無風(fēng)口小套漏水現(xiàn)緣的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：高爐

小套

漏水

處理措施 1 引言

圣戈班徐州基地10號(420m3)高爐是圣戈班中國區(qū)徐州基地鑄管配套節(jié)能降耗技術(shù)改造項目，于2008年9月16日建成投產(chǎn)，14個風(fēng)口，風(fēng)口小套采用雙腔式斜風(fēng)口，小套冷卻水采用高壓水(0．95Mpa)，高爐凈環(huán)水系統(tǒng)采用高循環(huán)率運行，為保證循環(huán)水水質(zhì)，嚴(yán)格控制循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕率及熱污垢系數(shù)，使系統(tǒng)長期穩(wěn)定地正常運行。在高爐凈環(huán)水系統(tǒng)中設(shè)有投加水質(zhì)穩(wěn)定藥劑的裝置。高爐開爐1月后，出現(xiàn)風(fēng)口小套頻繁漏水現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著高爐的各項經(jīng)濟指標(biāo)。

2風(fēng)口小套損壞的數(shù)量及位置描述 2．1 風(fēng)口小套損壞的數(shù)量及分布

自2008年10月22日(即開爐后36天)至2008年12月26日，風(fēng)口小套共計損壞31個，在11月14日至11月28日期間平均一天更換一個，嚴(yán)重的11月27日及12月1日每天更換3個，風(fēng)口壽命最短的為8天，最長的亦僅為72天。平均壽命為28天。(風(fēng)口更換的數(shù)量及位置分布如表1)

2．2風(fēng)口損壞的位置描述

小套的損壞相對于風(fēng)口位置無明顯的規(guī)律性，各風(fēng)口均有損壞現(xiàn)象。所有風(fēng)口小套的損壞均在前端、上沿，其中小套內(nèi)口損壞所占比例為20％，初期的損壞全是此種現(xiàn)象，燒損比例為55％，90％更換下來的風(fēng)口小套存在龜裂現(xiàn)象，風(fēng)口損壞形狀如圖

1、圖

2、圖3。

3原因分析

3．1加工制作質(zhì)量因素

最初風(fēng)口的損壞全部在內(nèi)口的上沿，根據(jù)當(dāng)時的現(xiàn)象分析并結(jié)合其他高爐小套損壞的經(jīng)驗判斷，此種損壞應(yīng)為小套的質(zhì)量問題，而影響小套質(zhì)量因素主要為材質(zhì)及加工制作質(zhì)量，后續(xù)的材質(zhì)化驗分析表明，小套材質(zhì)含銅較高達(dá)99．6％，基本可以判斷非材質(zhì)因素引起，造成前端內(nèi)口開裂的主要原因可以判定為風(fēng)口小套的加工制作質(zhì)量因素，通過對風(fēng)口小套進(jìn)行解剖及聯(lián)系制作廠家，亦證明此種因素的存在。(小套解剖如圖

4、圖5)

3．2冷卻制度因素

10號高爐風(fēng)口小套采用雙腔式，其壽命已較空腔式風(fēng)口有很大提高，在風(fēng)口結(jié)構(gòu)確定的情況下，風(fēng)口的壽命主要取決與冷卻水的水質(zhì)及水速，在高爐開爐初期，高爐冷卻水質(zhì)尚能接近設(shè)計要求，隨著時間的推移，高爐循環(huán)水雖進(jìn)行加藥處理，但由種}水的水源水質(zhì)較差，高爐冷卻水的水質(zhì)已達(dá)不到設(shè)計要求，同時從節(jié)約水資源考慮設(shè)計中要求系統(tǒng)高倍率運行，排污系統(tǒng)設(shè)計能力不足，從而造成水質(zhì)越來越差(水質(zhì)要求及實際數(shù)值如表2)，11月1日后總堿度明顯升高，最高達(dá)700mg／l，是標(biāo)準(zhǔn)要求的3．3倍(要求<210mg／1)，在風(fēng)口小套出水溫度達(dá)35℃時，小套內(nèi)出現(xiàn)水垢，后續(xù)解剖小套發(fā)現(xiàn)，小套前腔內(nèi)部的水垢最厚達(dá)1．5mm，平均在0．7～0．8ram之間，在300℃時水垢的導(dǎo)熱系數(shù)為0．48W／(m．K)僅為純銅的0．13％，水垢嚴(yán)重惡化風(fēng)口壁與冷卻水之間的傳熱，風(fēng)口前端導(dǎo)熱系數(shù)大幅降低進(jìn)而造成風(fēng)口小套的大量燒壞。

在高爐最初的設(shè)計方案中，風(fēng)口小套使用的高壓水壓力為0．95MPa(廠家以此設(shè)計小套前腔結(jié)構(gòu))，而生產(chǎn)過程中10號高爐的高壓水壓力為0．65MPa。與設(shè)計要求相差0．3MPa，在前腔過水面積固定的情況下，水速達(dá)不到設(shè)計要求。而水速的降低更進(jìn)一步減弱了風(fēng)口小套的導(dǎo)熱能力，增加了風(fēng)口的破損。這也是小套損壞的直接原因。3．3操作因素

高爐正常生產(chǎn)時，風(fēng)口小套上部的熱流強度是下部的3倍，當(dāng)風(fēng)口前端出現(xiàn)粘結(jié)物下降時，熔融物沉積與風(fēng)口表面，造成強大的瞬間熱流沖擊而使小套損壞。在開爐后近一月內(nèi)，由于對無料鐘爐項布料規(guī)律未能全面掌握，高爐生產(chǎn)過程中因布料的原因造成煤氣流分布不合理，爐溫大幅波動，多次出現(xiàn)上下兩爐含[Si]量差值大于0．4的現(xiàn)象。在觀察風(fēng)口時亦能夠經(jīng)?？吹斤L(fēng)El前端粘結(jié)物下降，而這種現(xiàn)象是風(fēng)口小套損壞不可忽視的原因。3．4停水因素

2008年11月15日16：25分由于外圍事故，造成生產(chǎn)線停電，從而造成高爐停水達(dá)30分鐘，此次停水雖未造成風(fēng)口小套直接燒壞，但停水加劇了小套漏水現(xiàn)象的發(fā)生，在此后的15天內(nèi)，風(fēng)口小套的損壞頻率急劇上升。(風(fēng)口小套停水后損壞個數(shù)如圖6)

3．5其他可能因素

高壓水的進(jìn)水口在回水管道上，使回水中的氣泡未來得及分離就被水泵抽走，從而在風(fēng)口小套內(nèi)部造成汽膜現(xiàn)象的出現(xiàn)，加之小套水速不足，造成汽膜層部位熱流強度加大。此外，風(fēng)口小套使用冷卻回水，造成小套進(jìn)水溫度較其他部位偏高，而冷卻水溫的升高，為水垢的形成創(chuàng)造了先天性的條件，從而使小套內(nèi)部出現(xiàn)惡性循環(huán)過程。3．5．1處理措施

(1)對高壓水系統(tǒng)全面檢查，將高壓水泵出口蝶閥全開，對高壓過濾器進(jìn)行清理，使高壓水的壓力達(dá)到0．9Mpa，接近設(shè)計要求。

(2)聯(lián)系套的生產(chǎn)廠家，根據(jù)實際生產(chǎn)水壓不能完全達(dá)到設(shè)計要求的現(xiàn)象，依據(jù)水壓0．8Mpa來確定小套前腔的合理結(jié)構(gòu)。

(3)在高爐操作上，及時改變布料角度，穩(wěn)定煤氣流，杜絕爐溫的大幅波動，減少風(fēng)口前端粘結(jié)物下降現(xiàn)象的發(fā)生。

(4)在暫時無法對水質(zhì)進(jìn)行軟化處理的情況下，增加循環(huán)水的外排量，降低循環(huán)倍率，以此改善循環(huán)水質(zhì)。

(5)采購質(zhì)量較好的風(fēng)口小套，利用檢修機會逐步更換。3．5．2經(jīng)驗教訓(xùn)

(1)通過上述一系列的措施處理后，到目前為止已連續(xù)6個月無風(fēng)口小套漏水現(xiàn)象的發(fā)生。

(2)此次風(fēng)口小套頻繁漏水，直接經(jīng)濟損失達(dá)50萬元，頻繁的休風(fēng)造成高爐生產(chǎn)效率降低，而前期依據(jù)經(jīng)驗判斷為小套的質(zhì)量問題，對風(fēng)口小套水質(zhì)及水速的影響未引起足夠重視，延緩了處理的時間。

(3)風(fēng)口小套使用的高壓水應(yīng)避免在回水上取水，最好單獨直接供水。10號高爐利用檢修機會改造高壓水的取水口應(yīng)盡快實施。

(4)在目前無法增加水質(zhì)軟化設(shè)備的前提下，向循環(huán)水池內(nèi)補本公司熱電廠剩余軟水，以此改善水質(zhì)，減少循環(huán)水的外排量，也是一種較好的辦法。

參考文獻(xiàn)

[1] 周傳典．高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊．北京：冶金工業(yè)出版社，2002 [2] 管孝群，王茂華，梁曉乾．中小高爐冶煉操作使用技術(shù)．長春市：時代出版社，2006 [3] 高爐風(fēng)(渣)口表面強化處理技術(shù)及應(yīng)用．全國高爐工長培訓(xùn)專用資料．2006

第三篇：風(fēng)口小套損壞的原因

風(fēng)口小套損壞的原因

一、操作方面原因

一般情況，導(dǎo)致風(fēng)口大量破損的主要原因是操作方面，主要有下面幾種：

第一，高爐邊緣過度發(fā)展。由于邊緣氣流過剩，高爐在邊緣的反應(yīng)增加，生成的渣鐵量也大，相對于正常情況下渣鐵沿風(fēng)口回旋區(qū)表面進(jìn)入爐缸，此時就會出現(xiàn)少量渣鐵沿爐墻下滴，當(dāng)有少量渣鐵滴打在風(fēng)口上端，就會造成風(fēng)口損壞。這種原因造成的風(fēng)口燒損部位一般多在風(fēng)口的上部，燒漏的孔洞多呈現(xiàn)外大內(nèi)小，類似水滴石穿的現(xiàn)象。邊緣過度發(fā)展時，通過風(fēng)口鏡，還可以看到風(fēng)口前比較頻繁的升降現(xiàn)象。

第二，高爐爐缸不活，有堆積。無論是中心堆積還是邊緣堆積，都會造成爐缸容積變小。由于高爐的出鐵次數(shù)、時間一般都是固定的，所以同等情況下，爐缸堆積后，渣鐵面將比原來升高，高爐在外部就會表現(xiàn)出壓量關(guān)系緊張，料慢等現(xiàn)象，爐內(nèi)渣鐵就容易把風(fēng)口燒毀。有時由于外圍事故，延遲了出鐵時間，也可能造成風(fēng)口燒損。不過，爐缸堆積造成風(fēng)口破損最主要的原因是：爐缸堆積后，高爐死焦堆透液性變差，致使風(fēng)口前有渣鐵聚集，從而燒壞風(fēng)口。如高爐爐涼后恢復(fù)爐況，常常會造成大批的風(fēng)口破損，其最主要的原因就是爐缸死焦透液性能差，加上剛剛生成的渣鐵物理熱低、流動性差，不能及時滲透到爐缸，渣鐵在風(fēng)口前聚集所致。這類原因造成的風(fēng)口燒損部位一般多在風(fēng)口的下部。

第三，高爐鼓風(fēng)動能不足。比如高爐長期減風(fēng)，風(fēng)口面積不及時調(diào)整，由于鼓風(fēng)動能不足，風(fēng)口回旋區(qū)變小，渣鐵就可能燒損風(fēng)口的前端。

第四，高爐不順，懸坐料原因。懸料后，減風(fēng)坐料甚至休風(fēng)坐料，存在風(fēng)口灌渣的可能，從而使風(fēng)口燒損；也可能料柱從上部突然下落，導(dǎo)致風(fēng)口破損，特別是長時間頑固懸料，更是危險。曾經(jīng)就有企業(yè)因為長時間惡性懸料，坐料時把風(fēng)口砸掉的事故發(fā)生。

第五，噴煤工藝中煤粉沖刷的原因。高爐噴吹煤粉后，由于噴槍槍位不正，可使風(fēng)口在很短時間內(nèi)被磨漏。即使槍位很正，煤粉的摩擦對風(fēng)口的磨損也是非常嚴(yán)重的。有企業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，煤粉的磨損可使風(fēng)口內(nèi)徑每月擴大0.5～0.8 mm。因此煤比較高時，不能忽略煤粉沖刷的影響。

總結(jié)風(fēng)口損壞的原因：前三個都是鐵水燒壞風(fēng)口，后兩個原因主要是機械力作用。鐵水燒壞風(fēng)口小套的機理主要是存在固液相反應(yīng)，其反應(yīng)溫度只有700多度，爐內(nèi)小套表面很

容易達(dá)到這一溫度，只要有液態(tài)鐵水與銅套接觸，就會燒壞風(fēng)口。

此外從損壞形式上看主要有一下幾種原因：

(1)鐵水熔損。由于風(fēng)口前端伸入爐缸，因此在爐缸工作發(fā)生波動時鐵水接觸到風(fēng)口小套，在極短的時間內(nèi)熱流急劇增大，傳熱受阻，鐵將銅熔損。在正常生產(chǎn)時，冷卻水流過風(fēng)口時，熱量通過銅質(zhì)風(fēng)口壁傳給水，有少量水在內(nèi)壁上吸熱而汽化形成較大的氣泡，這種現(xiàn)象叫局部泡狀沸騰，它對傳熱和冷卻都有強化作用，是正?，F(xiàn)象，風(fēng)口小套仍可安全工作。但高溫鐵水粘到風(fēng)口小套上時，強大的熱流使風(fēng)口內(nèi)壁表面的水汽化成微小蒸汽泡而連成一片汽膜，緊貼在內(nèi)壁表面，這種現(xiàn)象叫膜狀沸騰。緊貼在內(nèi)壁表面的汽膜隔離了水與內(nèi)壁的熱交換，水無法將熱帶走，風(fēng)口壁的溫度急劇上升，在超過銅的熔化溫度1083*時銅就被熔化，造成風(fēng)口熔損。研究表明，如果有足夠大的水速，能破壞汽膜，而將產(chǎn)生的微小氣泡帶走，使冷卻水連續(xù)不斷地將熱量帶走，風(fēng)口就不會被鐵水熔損，這樣的水速應(yīng)達(dá)到13~16m/s。在傳統(tǒng)的空腔式風(fēng)口上要達(dá)到這么高的水速是不可能的，因此改進(jìn)結(jié)構(gòu)是最有效的辦法，因而出現(xiàn)了貫流式、螺旋式等。

(2)磨損。它有兩個方面，即風(fēng)口小套內(nèi)側(cè)被噴吹煤粉射流磨壞和外側(cè)被爐缸內(nèi)爐料特別是循環(huán)運動的焦炭磨壞。為減少磨損，噴煤時煤槍噴出的射流前進(jìn)的方向應(yīng)與直吹管和風(fēng)口中心線重合，這樣就可減少和避免煤粉射流的磨損，這在煤槍結(jié)構(gòu)和插槍技術(shù)上是完全可以解決的。爐料和焦炭的磨損在爐缸工作不好時容易發(fā)生，因為高爐正常生產(chǎn)時，伸入爐缸內(nèi)的風(fēng)口前端會結(jié)成渣皮層保護(hù)。所以維持爐缸良好的工作狀態(tài)是解決爐料磨損的重要途徑，也有些廠家在風(fēng)口的表面噴涂耐磨的陶瓷質(zhì)材料來抵御磨損。

(3)開裂。主要是由于風(fēng)口壁內(nèi)外側(cè)溫度差大和壓力差大(風(fēng)壓與冷卻水壓差），而且這種溫差和壓力差是經(jīng)常變化的，它們給風(fēng)口造成熱疲勞和機械疲勞，再加上風(fēng)口材質(zhì)和制造工藝上的缺陷(鑄造有氣泡、微孔、焊接不符合要求等），風(fēng)口就會產(chǎn)生裂縫，這要從風(fēng)口材質(zhì)和制造工藝上改進(jìn)。

第四篇：高爐風(fēng)口破損原因及預(yù)防

高爐風(fēng)口破損原因及預(yù)防

王喜兵

（酒鋼集團(tuán)翼城鋼鐵股份有限公司）

摘要高爐風(fēng)口是高爐送風(fēng)制度中關(guān)鍵設(shè)備，壽命的長短直接影響著高爐的連續(xù)強化生產(chǎn)，風(fēng)口的破損破壞了高爐正常的生產(chǎn)秩序，對高爐的產(chǎn)量、經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)、都有很大的影響。本文根據(jù)多年操作高爐的實踐談?wù)剬︼L(fēng)口破損的認(rèn)識，并提出預(yù)防風(fēng)口破損的幾點建議。

關(guān) 鍵 詞風(fēng)口破損防治 煤氣流風(fēng)口破損的原因分析

高爐風(fēng)口處在高爐下部的要害部位，伸入爐內(nèi)的外表面在1950℃-2450℃的高溫環(huán)境下、不僅承受著高溫液態(tài)渣鐵的惡劣侵蝕、而且受到循環(huán)區(qū)焦炭的撞擊及落下焦炭的磨損。風(fēng)口破損的原因據(jù)國內(nèi)外風(fēng)口破損統(tǒng)計，渣鐵侵蝕造成的占80-92%，磨損的占3-15%，龜裂破損的占5%以下。實踐表明風(fēng)口損壞的主要因素是渣鐵對風(fēng)口前端、上端、下端的熔蝕，當(dāng)其熱負(fù)荷急劇超過風(fēng)口承受極限熱負(fù)荷時就被燒壞；其次是風(fēng)口內(nèi)側(cè)及外、上表面磨損和龜裂損壞。

1.1高爐煤氣流紊亂

由于爐體本身設(shè)備原因或爐腹煤氣指數(shù)超過正常范圍，風(fēng)量與料柱透氣性不適應(yīng)，料柱透氣性變差，高爐內(nèi)的煤氣流分布紊亂，在料柱疏松區(qū)容易吹出管道。從爐頂成像儀可以看出焦炭被吹翻現(xiàn)象，管道方向的爐料得不到充分的預(yù)熱與還原，大量生料下降到風(fēng)口時降低了爐缸溫度，在風(fēng)口區(qū)形成堆積，影響渣鐵滲透，風(fēng)口下端熱負(fù)荷將異常升高，超過正常工作下所承受的熱流強度值942*103w/m2,風(fēng)口瞬時即被燒損。另一方面由于出現(xiàn)管道后，風(fēng)口循環(huán)區(qū)縮短，渣皮不穩(wěn)定頻繁脫落致使風(fēng)口上端磨損加劇。

1.2 送風(fēng)制度不合理

爐缸是高爐本體的要害部位，是高爐初始煤氣的發(fā)源地，決定了高爐初始煤氣流分布狀態(tài)。風(fēng)口布局不合理，造成爐缸四周工作不勻，容易形成邊緣與中心堆積，爐缸有效容積縮小導(dǎo)致渣、鐵水面上升，滑尺崩料時高溫鐵水快速接觸風(fēng)口表面而燒熔風(fēng)口。

1.3 原燃料條件惡化

無論大高爐與小高爐焦炭質(zhì)量直接影響高爐的順行。主要是焦炭強度與焦炭負(fù)荷要匹配在一定范圍，隨著煤比提高，焦炭負(fù)荷加重，焦炭骨架作用顯的更為突出。一旦焦炭質(zhì)量大幅度下降，到達(dá)爐缸的焦末增加，惡化爐缸死焦柱的透氣透液性，熔化的渣鐵不能順利下達(dá)爐缸底部，將會影響風(fēng)口的使用壽命。

1.4 有害元素

入爐有害元素對高爐壽命的影響目前得到廣大煉鐵工作者的認(rèn)可，有害元素循環(huán)富集破壞高爐順行，尤其是K2O、Na2O、Zn侵蝕爐缸磚襯，導(dǎo)致風(fēng)口中套上翹，風(fēng)口小套角度改變將增加風(fēng)口下沿死區(qū)。

1.5 風(fēng)口長度、斜度及噴煤槍角度不匹配

隨著高爐的進(jìn)一步強化，煉鐵工作者認(rèn)識到活躍爐缸中心的重要性，都采取了加長風(fēng)口活躍中心，而忽略了邊緣氣流的發(fā)展，導(dǎo)致邊緣堆積損壞風(fēng)口，正常風(fēng)口長度與爐缸直徑的比值小于0.6%，以達(dá)到合理的循環(huán)區(qū)。風(fēng)口斜度一般5度以內(nèi)，太大噴吹煤粉容易沖刷風(fēng)口內(nèi)壁。

1.6 風(fēng)口質(zhì)量

風(fēng)口處于高溫的惡劣環(huán)境下，要求風(fēng)口小套含銅純度要高，純度低，導(dǎo)熱性會降低，使風(fēng)口承受的熱流強度大大降低、耐溫、侵蝕能力減弱。如果風(fēng)口表面不光滑，粗糙不平，導(dǎo)致受熱不均，熱應(yīng)力作用下容易出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象。

1.7 風(fēng)口、風(fēng)口上端與下端冷卻壁漏水

風(fēng)口、風(fēng)口上端與下端冷卻壁大量漏水后,導(dǎo)致風(fēng)口區(qū)域渣鐵堆積,風(fēng)口上部熔化的渣鐵不能滲透到爐缸,堆積區(qū)域增大，使渣鐵面接觸鐵水而燒損;另一方面是處理完冷卻壁后盲目樂觀,風(fēng)口處堆積沒有完全處理或開風(fēng)口過早致使風(fēng)口連續(xù)燒壞。減少風(fēng)口破損的措施

2.1 重視高爐煤氣流的調(diào)整。根據(jù)爐型、原料條件及時調(diào)整裝料制度，控制局部氣流發(fā)展，穩(wěn)定上部煤氣流，爐頂各點溫度偏差≤50℃。下部通過調(diào)整送風(fēng)制度，控制爐腹煤氣指數(shù)，保持合理的風(fēng)口循環(huán)區(qū)域，確保冶煉強度與原燃料條件相適應(yīng)，維持高爐各段渣皮穩(wěn)定，減少脫落現(xiàn)象，盡量杜絕滑尺崩料，達(dá)到爐缸工作均勻活躍。

2.2 嚴(yán)抓原料質(zhì)量，確保精料入爐。原料質(zhì)量要從采購開始，嚴(yán)格按進(jìn)料標(biāo)準(zhǔn)控制入廠原料有害元素。分廠要在經(jīng)濟配料的前提下合理搭配用料結(jié)構(gòu)，控制入爐粉末≤2%，使風(fēng)量與料柱透氣性相適應(yīng)。

2.3 采用結(jié)構(gòu)合理貫流式風(fēng)口并利用檢修機會定期更換風(fēng)口，降低休風(fēng)率，確保爐缸工作正常。提高冷卻水量與冷卻水壓1.0-1.3Mpa，改善水質(zhì)，確保水速達(dá)到8m/s以上，大大改善風(fēng)口傳熱效果，形成風(fēng)口表面保護(hù)渣皮，延長風(fēng)口使用壽命。

2.4 定時巡檢風(fēng)口工作狀態(tài)，根據(jù)噴吹情況調(diào)整煤槍長度及角度，杜絕煤粉磨損風(fēng)口內(nèi)壁。

2.5 細(xì)化高爐操作，穩(wěn)定熱制度與造渣制度，使軟熔區(qū)域在較窄的范圍上下波動，根據(jù)有害元素富集量及時排堿，控制堿富集≤0.9kg/t。

2.6 對于風(fēng)口及上下方冷卻壁損壞漏水嚴(yán)重時，應(yīng)堵此風(fēng)口操作，根據(jù)爐缸活躍情況捅開所堵風(fēng)口，防止連續(xù)燒壞。結(jié)論

3.1 風(fēng)口損壞存在著諸多客觀與主觀因素。隨著風(fēng)口結(jié)構(gòu)、質(zhì)量的不斷提高，風(fēng)口質(zhì)量目前已經(jīng)不是風(fēng)口破損的主要原因，高爐操作制度不合理與操作方式不當(dāng)是當(dāng)前導(dǎo)致風(fēng)口大量破損的主要原因。

3.2 在同等原料、設(shè)備、操作條件下，提高水壓依舊是延長高爐風(fēng)口壽命的重要措施。4參考文獻(xiàn)

[1] 李馬可，日本長壽風(fēng)口的研究；煉鐵；1986（6）：77-78

[2] 鄧炳煬，寶鋼高爐風(fēng)口長壽命原因的探討［j］；上海金屬；1989.3

第五篇：高爐重大事故及風(fēng)口燒穿突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案

高爐重大事故及風(fēng)口燒穿突發(fā)事故應(yīng)急預(yù)案

一、目的：在煉鐵生產(chǎn)過程中，可能遇到高爐風(fēng)口突然燒穿事故，大量煤氣泄漏和焦炭、渣鐵飛濺等造成人員設(shè)備損壞，制定本預(yù)案是為了使事故損失降到最低，同時為保護(hù)設(shè)備、恢復(fù)生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

二、適用范圍：煉鐵廠高爐。

三、事故預(yù)防措施：

（一）、爐缸和爐底燒穿

1）原因分析：

（1）設(shè)計不合理，耐火材料質(zhì)量低劣及筑爐質(zhì)量不佳。

（2）冷卻強度不足，水壓低，水量少，水質(zhì)不好，水管結(jié)垢等。

（3)原料不好，經(jīng)常使用含鉛或堿金屬高的原料冶煉。

（4）爐況不順，頻繁的用螢石等洗爐劑洗爐。

（5）鐵口長期過淺，鐵口中心線不正，操作維護(hù)不當(dāng)。

2）預(yù)防措施：首先爐缸爐底結(jié)構(gòu)設(shè)計要合理，要采用優(yōu)質(zhì)耐火材料，尤其是碳磚質(zhì)量一定要特別重視。其次，砌筑質(zhì)量要好。操作上要注意下列各點：

（1）盡量不使用含鉛和堿金屬超過規(guī)定的原料，特別是含鉛的原料應(yīng)禁止使用。

（2）生產(chǎn)過程中不宜輕易洗爐，尤其是水溫差偏高的爐子應(yīng)避免用螢石洗爐。

（3）加強各部位溫度和冷卻設(shè)備的水溫差或熱流強度管理，超過正常值要及早采取釩鈦礦護(hù)爐措施。

（4）保持鐵口通道位置準(zhǔn)確，建立嚴(yán)格管理制度，并定期進(jìn)行檢查。

（5）維持正常的鐵口深度，嚴(yán)防鐵口連續(xù)過淺，按時出凈渣鐵。

（6）保持足夠的冷卻強度，水壓、水量和水質(zhì)要達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并定期清洗冷卻設(shè)備。

（7）溫度或熱流強度超標(biāo)的部位，可以采取堵封口措施，必要時應(yīng)降低頂壓和冶煉強度，甚至休風(fēng)涼爐。

（二）、爐頂爆炸

1）原因分析：

（1）爐頂打水時，打水量過大，在發(fā)生崩料時，爐頂溫度驟升，可發(fā)生爆震。

（2）爐頂溫度過高，進(jìn)行打水控制，而恰在此時休風(fēng)，打水忘了關(guān)閉，料柱發(fā)生崩料時，產(chǎn)生水煤氣反應(yīng)，發(fā)生爐頂爆炸。

2）預(yù)防措施：爐頂溫度過高，打水控制時，水量適宜，在休風(fēng)前必須將爐頂打水關(guān)閉。

（三）、熱風(fēng)爐拱頂爆炸

1）原因分析：

（1）新開爐熱風(fēng)爐在引煤氣進(jìn)行燒爐時，先通煤氣和助燃空氣，后點火發(fā)生爆炸。

（2）熱風(fēng)爐由送風(fēng)轉(zhuǎn)燃燒時，未將爐內(nèi)廢氣排盡，充入煤氣燒爐時可能發(fā)生爆炸。

2）預(yù)防措施：

（1）新熱風(fēng)爐在引煤氣燒爐之前，必須先點火再給煤氣、助燃空氣燒爐。

（2）熱風(fēng)爐由送風(fēng)轉(zhuǎn)為燃燒前，應(yīng)先排盡廢氣。

（四）、熱風(fēng)爐煙囪爆炸

1）原因分析：

（1）在防風(fēng)閥失靈時，使用煙囪放風(fēng)時，爐內(nèi)煤氣倒流回?zé)犸L(fēng)爐與空氣混合，發(fā)生爆炸。（2）使用熱風(fēng)爐進(jìn)行高爐倒流操作時，熱風(fēng)爐拱頂溫度低于700℃時，煤氣進(jìn)入未燃燒進(jìn)入煙道后與空氣接觸混合發(fā)生爆炸。

（3）熱風(fēng)爐燒爐時，空煤比調(diào)節(jié)不當(dāng)，煤氣過量，沒有充分燃燒，進(jìn)入煙囪后與空氣混合，遇明火發(fā)生爆炸。

2）預(yù)防措施：

（1）使用熱風(fēng)爐進(jìn)行倒流操作時，保證拱頂溫度不低于700℃。

（2）控制好燒爐時的空煤比，防止大量co進(jìn)入煙道。

事故危險性分析：以上事故發(fā)生可以說在目前的情況下發(fā)生的概率極低，但有發(fā)生的可能。一旦發(fā)生便可能造成群死群傷，而且設(shè)備會造成嚴(yán)重?fù)p壞，影響正常生產(chǎn)。因此此類事故必須嚴(yán)格控制。

（五）、噴煤加熱爐爆炸事故

1）原因分析：

（1）新投用的加熱爐點火時，先給煤氣后點火；

（2）新投用的加熱爐正壓點火；

（3）新投用的加熱爐沒點著火，沒有對爐膛進(jìn)行通風(fēng)處理，就急于再次點火；

（4）新投用的加熱爐點著火后，爐內(nèi)溫度達(dá)到700℃之前，發(fā)生熄火現(xiàn)象，未及時發(fā)現(xiàn)；

（5）加熱爐空煤比調(diào)節(jié)不當(dāng)，進(jìn)入爐內(nèi)煤氣不能夠充分燃燒，煤氣進(jìn)入煙道后與空氣混合可能發(fā)生爆炸；

?

高爐送風(fēng)裝置燒穿后，將會直接影響到其它設(shè)備和人身安全，如發(fā)現(xiàn)送風(fēng)裝置發(fā)紅應(yīng)首先采用外部氣（汽）冷，如不能制止繼續(xù)發(fā)紅應(yīng)采取休風(fēng)予以更換。如果送風(fēng)裝置已經(jīng)燒穿，則采取以下措施：

1．立即大減風(fēng)至不灌渣為止,同時停氧、停煤、切煤氣。

2．在送風(fēng)裝置燒穿時,就近用爐前打水管對燒穿位置進(jìn)行打水冷卻。同時對噴濺出來的紅焦、渣鐵予以打水冷卻，防止事故擴大燒壞其它設(shè)備。

3．快速組織爐前出凈渣鐵。如果尚未開口，則可用∮60mm鉆頭直接鉆漏；如果情況允許可以兩邊出鐵；如已開鐵口渣鐵流變小，可以用桶棍或開口機擴大鐵口，盡早出凈渣鐵。

4．向調(diào)度及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及時匯報情況，包括燒穿后對人員和其它設(shè)備的影響。

5．趕到現(xiàn)場的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)燒穿的影響情況和休風(fēng)時間安排檢修人員和備品備件準(zhǔn)備。

6．鐵后休風(fēng)，進(jìn)行檢修。休風(fēng)后根據(jù)爐溫、爐況及休風(fēng)時間，決定堵風(fēng)口情況。送風(fēng)前對所更換的送風(fēng)裝置要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證檢修效果。

7．送風(fēng)后根據(jù)爐溫、休風(fēng)時間、爐況基礎(chǔ)確定加焦量、礦批、布料角度及送風(fēng)面積，保證爐況的盡快、成功恢復(fù)。

8．安排人員對送風(fēng)裝置進(jìn)行檢漏處理。不漏風(fēng)后再對送風(fēng)裝置的螺絲進(jìn)行相應(yīng)的緊固和調(diào)松。（彎頭與吹管之間螺絲緊固；波紋補償器與鵝頸管之間螺絲緊固；波紋補差器拉桿外側(cè)螺絲緊固；波紋補差器拉桿內(nèi)側(cè)螺絲松開以利膨脹后壓縮變形之需）

9．全風(fēng)、全風(fēng)溫、全富氧后，對所有送風(fēng)裝置進(jìn)行巡查，及時處理漏風(fēng)位置；對發(fā)紅點如不能緊固處理的，加壓縮空氣或蒸汽進(jìn)行外部冷卻，嚴(yán)密關(guān)注，并做好記錄，反饋上報，以待下次休風(fēng)機會進(jìn)行更換。

四、設(shè)備設(shè)施防護(hù)器材準(zhǔn)備：

1、根據(jù)作業(yè)地點實際情況，配備一定的數(shù)額的滅火器。危險區(qū)域設(shè)有地下消防栓10個，經(jīng)常檢查確保消防栓的正常使用；

2、開展消防，組織員工消防演練；

3、消防器材經(jīng)常檢查，滅火器隨用隨換；

???

4、加強風(fēng)口設(shè)備檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時休風(fēng)處理或采取有效的安全防護(hù)措施。

2、高爐復(fù)風(fēng)注意事項：

?

根據(jù)鼓風(fēng)機當(dāng)時停風(fēng)情況，決定是否用熱風(fēng)爐煙囪將冷風(fēng)管道里的煤氣抽凈。以防冷風(fēng)管道、鼓風(fēng)機爆炸。

?