萊鋼型鋼煉鐵廠2#高爐熱風爐塌磚處理實踐

唐紀學，田慶元，李光遠，唐 斌

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司煉鐵廠，山東 萊蕪 271104）

經(jīng)驗交流

萊鋼型鋼煉鐵廠2#高爐熱風爐塌磚處理實踐

唐紀學，田慶元，李光遠，唐 斌

（萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司煉鐵廠，山東 萊蕪 271104）

萊鋼型鋼煉鐵廠為解決2#高爐1#熱風爐空氣入口內部耐火磚脫落問題，在空氣環(huán)腔與煤氣環(huán)腔之間隔墻的三層磚以及爐殼處的外環(huán)磚部位，用插板的方法隔開空氣環(huán)腔和煤氣環(huán)腔貫通，使煤氣、空氣不在此混合燃燒。系統(tǒng)改造后，確保了熱風爐正常運行，風溫提高20～30℃，延長了熱風爐壽命，年增加效益1 000萬元以上。

熱風爐；耐材；預燃室；插板技術

1 前言

萊鋼型鋼煉鐵廠2#高爐于2005年2月28日建成投產，配有3座“卡魯金”頂燃式熱風爐，熱風爐內襯中上部采用硅質耐火材料，設計風溫1 200℃。2009年5月發(fā)現(xiàn)1#熱風爐預燃室空氣入口上方的爐殼溫度高達400℃左右，面積約為200 mm×200 mm。由于面積較小，便采用外部加水箱打水冷卻處理，維持生產，水箱為1 000 mm×1 000 mm×200 mm，回水引入回水管道，避免浪費。

2013年5月冷卻水箱的水溫逐步上升，初步判斷內部耐火磚襯局部出現(xiàn)脫落，導致此處溫度升高。因處理難度較大，只好加大冷卻水箱，增加冷卻水流量，同時，改變熱風爐的操作制度，1#熱風爐燒爐的拱頂溫度由1 350℃降低到1 250℃，煙道溫度由400℃降低到360℃，送風時間控制在40 min。其余兩座熱風爐拱頂溫度為1 350℃，煙道溫度400℃，送風時間延長到60 min，以彌補1#熱風爐的不足，維持生產，使高爐風溫下降近30℃，嚴重制約高爐生鐵成本。為此，對1#熱風爐進行維修改造。

2 原因分析

1#熱風爐空氣入口處燒爐時溫度高，送風時溫度下降，溫度波動較大，導致爐殼焊縫頻繁開焊，經(jīng)分析，原因是熱風爐預燃室內部的空氣環(huán)腔和煤氣環(huán)腔之間水平環(huán)形耐火磚隔墻以及外墻耐火磚脫落，使空氣環(huán)腔和煤氣環(huán)腔貫通，導致煤氣、空氣在此處提前混合進行燃燒，造成該處溫度過高；同時由于燒爐時煤氣、空氣在此混合不充分，燒爐時出現(xiàn)爆燃的現(xiàn)象，從而加劇了該處內部耐火磚的脫落（熱風爐預燃室結構見圖1，畫斜線的部位為耐火磚脫落部分）。由于該處溫度較高，內部在1 200℃以上，如果在爐殼開孔進行砌磚處理，輻射熱太高，人員無法靠近，加上此處負壓很難形成，短時間未能有效地解決此處溫度高的問題。徹底處理塌磚必須停爐，鑒于硅磚熱風爐的特性，停爐檢修不僅時間長，影響整個生產，條件不允許。

圖1 熱風爐預燃室結構示意

爐殼溫度過高的主要原因是煤氣、空氣在此混合燃燒，只要有效地隔斷煤氣和空氣在此混合，煤氣就不會在此燃燒，可降低此處溫度。

3 方案實施

經(jīng)過認真分析和查看圖紙資料，判斷1#熱風爐空氣入口內部耐火磚脫落部位集中在空氣環(huán)腔與煤氣環(huán)腔之間隔墻的三層磚以及爐殼處的外環(huán)磚位置，用插板的方法隔開空氣環(huán)腔和煤氣環(huán)腔貫通的地方，使煤氣、空氣不在此混合燃燒。

3.1 插板范圍

根據(jù)圖紙確定具體插板的部位，畫出施工簡圖，并提前在爐殼上做好標記。插板大體范圍從空氣環(huán)腔頂部磚（4#磚，標高+38.426）往下235 mm，即標高+38.191處往上高度為300 mm的爐殼，圓周方向從煤氣入口至空氣入口約弧長2.5 m范圍。插板施工簡圖見圖2。

3.2 材料準備

1）插板。采用2Cr25Ni耐熱不銹鋼板，厚度16 mm，耐高溫腐蝕性強，1 082℃以下不產生易剝落的氧化皮。該處爐殼外徑為Ф6 260 mm，爐殼材質Q235C，空氣環(huán)腔為351 mm，外墻至燃燒室大墻設計尺寸為731 mm。因此，將插板制作為長800 mm，外徑為Ф6 300 mm，內徑為Ф5 700 mm，弧長400 mm的圓環(huán)狀插板，共計制作50塊，等離子切割機切割。

圖2 插板施工簡圖

2）封口腰帶。插板完成時用封口腰帶進行封口。腰帶用δ=20mm的Q235C板卷制高度400 mm（300+2×50）弧長為10 m，外徑Ф6 500 mm的腰帶1條，上下兩條圓環(huán)外徑Ф6 480 mm，內徑6 260 mm開單V型坡口。

3）焊條。采用PP-R427（或506）焊條，此型號焊條與爐殼鋼板材質相符，具有耐熱性，防止焊接不牢或出現(xiàn)開焊等質量問題。

4）硅酸鋁纖維毯。采用型號為LY-312硅酸鋁纖維毯，此纖維毯可耐900℃的高溫，隔熱效果好，可用于填塞兩層耐熱不銹鋼板之間的空隙。

5）快干防爆自流式澆注料、無水灌漿料約2 t，具有流動性好、快干和不收縮的特性，可達到灌漿密實隔熱的效果。

3.3 插板處理

2014年6月26日2#高爐進行為期4天檢修，借機對1#熱風爐空氣入口處進行插板處理。熱風爐停爐后首先對冷卻水箱進行切割拆除，并在插板范圍內空氣管道正上部爐皮切割弧長1.2 m，高度300 mm的孔進行觀察，發(fā)現(xiàn)外墻磚及水平隔墻磚全部脫落，弧長約為2.5 m。其次對爐殼進行切割，把加工好的弧長為400 mm的不銹鋼插板沿開口上、下沿水平逐塊插入爐內，插板的內側放在空氣環(huán)腔內側大墻磚的環(huán)形凸臺上，外側探出爐殼，上下兩層共插弧長400 mm的不銹鋼插板12塊。上下插板間的空洞用硅酸鋁纖維毯沾高鋁泥漿進行填堵，用木棍搗實。最后用爐殼鋼板制作的腰帶焊接進行封口。

4 結語

2014年6月26日利用高爐年修機會，對熱風爐進行插板改造后，1#熱風爐很快達到正常使用水平，徹底杜絕了煤氣在此燃燒，延長熱風爐壽命，顯著降低生鐵成本，風溫提高20～30℃。100℃風溫可影響焦比18 kg/t，按影響30℃風溫計算，年增加效益1 000萬元以上。

圖3 鋼管成型機自動控制流程

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1004-4620（2015）04-0070-02

2015-03-24

唐紀學，男，1970年生，1990年畢業(yè)于河北煤炭建工學院工民建專業(yè)?，F(xiàn)為萊蕪鋼鐵集團銀山型鋼有限公司煉鐵廠高級技師，山東省首席技師，從事煉鐵工藝技術工作。