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近十幾年來,高爐爐缸被燒穿事故較多,從高冶煉強(qiáng)度的小高爐到較低冶煉強(qiáng)度的大高爐,都有爐缸被燒穿的事例。即使高爐爐缸沒有被燒穿,也普遍存在爐缸溫度過高、爐缸壽命偏短的現(xiàn)象。往往高爐開爐才幾個(gè)月或開爐3年左右,就出現(xiàn)爐缸被燒穿現(xiàn)象。一座3000m3級(jí)高爐爐缸被燒穿,直接損失費(fèi)用約5000萬元,還可能造成人身傷亡。因此,爐缸被燒穿是重大的事故。要真正防止?fàn)t缸被燒穿,須要全面、認(rèn)真、實(shí)事求是地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
針對(duì)強(qiáng)化冶煉的高爐,爐缸被燒穿的原因歸納起來有以下幾點(diǎn):
第一大原因是受碳磚性能影響
目前常用的碳磚(包括微孔與超微孔)有幾個(gè)致命缺點(diǎn):一是抗鐵水熔蝕性差,抗鐵水熔蝕指數(shù)為15%~30%,遠(yuǎn)小于8%的理想指標(biāo)。二是抗水蒸氣氧化能力差,碳磚氧化后表面呈蜂窩狀,嚴(yán)重降低了其導(dǎo)熱性能,使得碳磚得不到冷卻,加速了鐵水對(duì)碳磚的熔蝕。三是抗鋅能力差,抗鋅試驗(yàn)后碳磚的強(qiáng)度幾乎為零。四是強(qiáng)度低,抗熱應(yīng)力較差。
第二大原因是受施工因素影響
碳磚多采用樹脂膠泥,常溫下短時(shí)間不能凝固,如果施工速度太快,磚堆自重就容易擠壓下部泥漿,造成泥漿流失或不飽滿,因此,要控制好砌磚速度,嚴(yán)格控制碳磚磚縫。同時(shí),由于泥漿常溫下沒有強(qiáng)度,在砌筑完?duì)t殼灌漿時(shí),灌漿壓力高就容易沖刷泥漿。由于現(xiàn)在的施工工期比十多年前壓縮很多,對(duì)爐缸爐底砌磚的質(zhì)量控制不如過去嚴(yán)格,這應(yīng)當(dāng)引起注意。有的高爐被燒穿部位的碳磚磚縫有3mm~7mm的整塊滲鐵。
第三大原因是受開爐前的因素影響
寒冷地區(qū)在冬季施工時(shí),有的高爐爐頂無料鐘齒輪箱冷卻水泵停運(yùn),造成齒輪箱水槽中的水結(jié)冰,水泵恢復(fù)運(yùn)行時(shí),回水就會(huì)溢出水槽進(jìn)入爐缸。有的高爐因?yàn)闋t頂無料鐘齒輪箱冷卻回水槽中的水位計(jì)失靈,進(jìn)水量過大時(shí)回水,從回水槽中溢出進(jìn)入爐缸。有的冷卻壁安裝前沒有試壓檢漏,在碳磚砌筑完后通水才發(fā)現(xiàn)冷卻壁漏水。由于冷卻水進(jìn)入爐缸沒有及時(shí)排凈和進(jìn)一步慢速烘爐,碳磚在潮濕狀態(tài)下工作,使得碳磚和膠泥被快速侵蝕。業(yè)內(nèi)對(duì)高爐烘爐的重要性認(rèn)識(shí)不足,高爐烘爐時(shí)間普遍壓縮了近一半的時(shí)間,使泥漿的強(qiáng)度不足,加上普遍的高壓壓漿對(duì)碳磚砌體泥漿造成損害,使泥漿成了薄弱環(huán)節(jié)。
第四大原因是受生產(chǎn)因素影響
過去,高爐開爐后有1個(gè)月~6個(gè)月的慢速達(dá)產(chǎn)期,而近十多年來,高爐開爐后一周左右就快速達(dá)產(chǎn),碳磚及泥漿在爐內(nèi)的進(jìn)一步焙燒時(shí)間大大縮短,碳磚與冷卻壁之間的炭素?fù)v打料或泥漿還沒有干燥,其導(dǎo)熱性能還較低,碳磚就要靠犧牲自身材料來工作,這對(duì)碳磚砌體是非常不利的。
第五大原因是受設(shè)計(jì)因素影響
鐵口局部設(shè)計(jì)不合理,鐵口區(qū)厚度不足或者伸入過長,容易引起鐵口局部過快侵蝕。冷卻壁設(shè)計(jì)不合理,水管布置太稀疏,水管直徑小,冷卻水量不足,不能有效傳遞熱量。爐缸側(cè)壁碳磚溫度計(jì)插入太深,爐底碳磚溫度計(jì)在陶瓷墊磚下方,一旦侵蝕到溫度計(jì)位置后,鐵水從溫度計(jì)管流出,引起爐缸被燒穿。陶瓷杯結(jié)構(gòu)形式和材料設(shè)計(jì)不合理,容易造成因陶瓷杯的膨脹過大而引起碳磚砌體的破壞,甚至使風(fēng)口大套中套上頂,拉裂爐底板。
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