南(京)鋼3號高爐爐缸監(jiān)護(hù)實(shí)踐

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1、http://www.gtjia.com南(京)鋼3號高爐爐缸監(jiān)護(hù)實(shí)踐陳云寶(南京鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，南京210035)摘要：南鋼煉鐵廠3號高爐因爐缸工作異常而停爐搶修。本文敘述了該高爐停爐前對爐缸進(jìn)行的全面監(jiān)護(hù)情況，以及對爐缸侵蝕進(jìn)行的分析判斷和停爐后扒爐調(diào)查對判斷結(jié)果的驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：溫度；熱流；爐缸；侵蝕煉鐵廠3號高爐有效容積403m3，采用PW型串罐無鐘爐頂，2008年12月19日開爐投產(chǎn)，至今已生產(chǎn)3年零1個(gè)月，投產(chǎn)以來，3#高爐單位爐容累計(jì)出鐵4063．29t／m3，累計(jì)利用系數(shù)3．58t／m3·d。2012年1月開始，該高爐爐缸側(cè)壁溫度出現(xiàn)異常波動。操作上采取

2、了監(jiān)控?zé)崃?、電偶溫度、爐皮溫度等手段，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。最后得出爐缸蒜頭型侵蝕嚴(yán)重的結(jié)論。為保證生產(chǎn)安全，于2012年2月8日停爐搶修。1爐缸電偶溫度表現(xiàn)3號高爐爐缸溫度電偶共計(jì)兩層。爐缸一層標(biāo)高6390mm，三點(diǎn)布置；爐缸二層標(biāo)高為7038mm，三點(diǎn)布置。以下為位置示意表：圖1為爐缸一層電偶溫度從1月21日到2月8日的歷史趨勢。其中藍(lán)色曲線跳躍性波動為接觸不良排除前后所致。圖2為爐缸二層電偶溫度從1月21日到2月8日的歷史趨勢。其中黃色曲線跳躍性波動為接觸不良排除前后所致。爐缸溫度存在問題在于爐缸溫度一層：溫度整體高，且有較大波動。其第一點(diǎn)和第二點(diǎn)溫度高且上升較快，

3、第二點(diǎn)波動大。爐缸一層電偶位于二層冷卻壁上部，爐內(nèi)對應(yīng)于陶瓷杯爐底表面。據(jù)其溫度水平和波動情況分析，認(rèn)為爐缸蒜頭型侵蝕比較嚴(yán)重，特別是在6號和7號風(fēng)口方向。2爐皮溫度表現(xiàn)3號高爐從1月13日開始對爐缸爐皮溫度開始監(jiān)測。測點(diǎn)選擇按照以風(fēng)口順序?yàn)闇?zhǔn)一組冷卻壁選一點(diǎn)，一層冷卻壁和二層冷卻壁各13點(diǎn)，三層冷卻壁由于存在遮擋物，計(jì)11點(diǎn)。http://www.gtjia.com存在問題為二層冷卻壁爐皮溫度在6號和13號點(diǎn)方向出現(xiàn)拐點(diǎn)。說明6號點(diǎn)方向爐缸侵蝕相對嚴(yán)重。(13號點(diǎn)方向在鐵口大溝下方，其內(nèi)置電偶溫度不高，310℃。)3熱流表現(xiàn)3號高爐爐缸二層冷卻壁熱流強(qiáng)度。下表為2月6日熱流

4、強(qiáng)度：從圖表可以看出：(1)6號、7號方向偏高。(2)整體熱流水平高，均值達(dá)到2．9萬(控制要求小于2．5萬)。4爐底電偶溫度表現(xiàn)3號高爐爐底電偶總計(jì)3層，爐基電偶一層。爐基電偶位于爐底封板下方，標(biāo)高4000mm，1點(diǎn)。爐底電偶一層位于爐底碳搗層上方，標(biāo)高4050mm，共計(jì)6點(diǎn)；爐底電偶二層位于兩層炭磚上表面，標(biāo)高4834mm，共計(jì)7點(diǎn)；爐底電偶三層位于四層炭磚上表面，標(biāo)高5588mm，共計(jì)6點(diǎn)。爐基電偶溫度：http://www.gtjia.com由圖可知，最高點(diǎn)出現(xiàn)在2010年10月，為83℃。波動較少，較為穩(wěn)定。爐底一層溫度：圖6為2012年1月21日到2月8日爐底一層

5、溫度曲線。可看出整體趨勢穩(wěn)定，后期上行。圖7為2012年1月21日到2月8日爐底二層溫度曲線。可看出整體趨勢穩(wěn)定，后期有較大幅度上行。圖8為2012年1月21日到2月8日爐底二層溫度曲線?？煽闯稣w趨勢穩(wěn)定，后期有上行，使用釩鈦礦護(hù)爐后有所下降。爐底溫度存在的主要問題是爐底二層溫度高于爐底三層。分析認(rèn)為，鉛等有害元素沿磚縫下沉，不排除少量鐵水沿磚縫向下滲漏的可能。5分析判斷綜合上述監(jiān)測信息，可以得出下列結(jié)論：http://www.gtjia.com5．1爐缸二層部位蒜頭型侵蝕嚴(yán)重，6號風(fēng)口方向侵蝕相對嚴(yán)重。5．2爐底磚縫間滲鉛滲鐵情況存在，不排除部分炭磚侵蝕。5．3爐缸侵蝕已

6、危及到生產(chǎn)安全，如采取措施不能實(shí)現(xiàn)控制則必須進(jìn)行停爐大修。6侵蝕驗(yàn)證在采取提高冷卻強(qiáng)度、配加釩鈦礦護(hù)爐等措施后，爐缸一層2號點(diǎn)溫度仍然得不到控制，且熱流無下行趨勢。公司研究決定3號高爐緊急停爐。在扒爐過程中，操作者對高爐爐缸的侵蝕情況進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，結(jié)果如下：1、爐缸蒜頭型侵蝕明顯，爐底侵蝕呈鍋底狀。見圖9。2、爐缸側(cè)壁侵蝕殘余磚襯厚度范圍350～450mm，最深點(diǎn)在二層冷卻壁中部，磚襯最薄處為(3#、5#、9#)350～360mm，圓周侵蝕較均勻。3、爐底存在融結(jié)層，直徑3000mm，最厚處4．50mm，被滲下的渣鐵包圍。4、第四層炭磚邊緣(800mm)完好，中心部位侵蝕殆

7、盡，三層炭磚中心部位部分侵蝕，侵蝕最深處炭磚殘余240mm(整磚高度376mm)。5、鐵口中心線以下爐缸側(cè)壁和爐底滲鐵和滲鉛嚴(yán)重?？梢姡{(diào)查結(jié)果與停爐前的評估是一致的。上述侵蝕現(xiàn)狀，解釋了為何爐缸二層冷卻壁熱流高、爐缸一層電偶溫度連續(xù)上升，并且在高位波動。而爐底的滲鐵也導(dǎo)致爐底二層溫度高于一層。7小結(jié)爐缸的異常侵蝕，會對高爐的安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。3號高爐利用各種手段對爐缸爐底工作狀態(tài)進(jìn)行了監(jiān)控，在爐缸侵蝕嚴(yán)重時(shí)及時(shí)停爐，避免了可能出現(xiàn)的生產(chǎn)安全事故?，F(xiàn)今，在不斷降本的壓力下，高爐的原燃料情況日益復(fù)雜，