风口密封技术的开发与应用

风口密封技术的开发与应用风口密封技术的开发与应用 高炉风口是钢铁生产中炼铁厂高炉上的关键工艺件 由高 炉风口吹入的高温热风和炉底焦炭氧化燃烧生成 co2 co2 在高 温上升中还原出原来以氧化物形态存在的铁 本文主要介绍了 高炉风口密封技术的现状和存在的问题以及解决方案 对风口 维护具有指导意义 高炉炼铁是一个综合的工艺过程 每一项工艺参数设计对 高炉生产都有不同程度的影响 高炉风口是炼铁高炉重要的送风 设备之一 有高炉炼铁生产工艺以来就存在风口 高炉鼓风 喷吹 的燃料都是通过风口进入高炉内的 而在高炉的冶炼过程中 风口是高炉操作者唯一可以直接观察到炉内冶炼情况的地方 高炉风口的使用环境极端恶劣 不但要承受约 1500 度以上的高 温 还要承受高温铁流的冲刷和炉料 炉渣的磨损 因此对风 口的强度 刚度 抗龟裂性能和密封性能都有很高的要求 风口密封技术现状风口密封技术现状 大 中型高炉 特别是特大型高炉 在高炉工作者正常操 作情况下 因炉内压力高 冶炼强度大 产生煤气量也较多 高炉风口区域 为防止煤气蹿漏均采取了较为良好的煤气密封 办法 但是大多数大中型高炉生产二至五年后 就出现了下述 缺陷和问题 1 风口大套与炉壳法兰接触处跑煤气 2 风口中套与风口大套接触面周围跑煤气 3 风口中套经常出现烧磨漏 影响高炉正常操作 4 风口大套与炉壳法兰连接处出现烧穿事故 高炉被迫停 产休风处理 为解决上述问题 宝钢 本溪钢铁公司和武汉钢铁公司等 特大型钢铁企业均采取了如下密封措施 1 风口大套和中套焊接在一起 2 风口大套与炉壳连接法兰周围压入无水高铝泥浆 3 风口 大 中 小套接触面增加宽度 4 风口大套与炉壳连接法兰内加垫石棉板 这在高炉顶压较低 喷煤量较少 富氧率偏小的情况下 较好地解决了一半高炉存在的问题 但是在高炉顶压超过 150kpa 喷煤比超过 150kg t fe 富氧率超过 2 的时候 高炉冶 炼强度提高的条件下 高炉风口就开始出现下述问题 1 风口中套与大套焊接处出现了开裂 2 风口大套与炉壳法兰处出现煤气明火燃烧 3 高炉风口周围煤气浓度有原来的 200ppm 以下升高到了 2000ppm 以上 虽然也进一步采取了二次焊接和灌浆措施 但是都因内部 煤气压力大 焊接应力集中而在此蹿漏煤气 直接对高炉工作 者的人身安全构成威胁 解决方案解决方案 在此背景下 我厂组织技术攻关 先后采取了焊接连接处 加装密封挡环 更换中缸等措施 但煤气蹿漏现象并未解除 1 风口大套 件 10 与风口中套 件 9 之间蹿漏煤气治 理 首先是将风口大套 件 10 与风口中套 件 9 之间的焊 接肉清除 然后将于蹿漏煤气缝隙匹配的风口中套密封岩棉垫 圈 件 6 填充缝隙 最后将风口中套密封环 件 7 顶压在风 口中套 件 9 的外平面端部 该顶压装置 由风口大套法兰 见 11 风口大套法兰紧固螺母 件 4 和风口中套密封环 顶杠 件 5 组成 2 风口大套 件 10 与炉壳 件 1 之间蹿漏煤气治理 1 将风口大套法兰 件 11 内压入密封石棉网 件 12 内风口大套法兰紧固螺母 件 4 紧固 2 将风口大套法兰 件 11 与炉壳法兰蹿漏煤气区域 用 风口大套密封封板焊接 使风口大套 件 10 与炉壳 件 1 之间成为空区 3 密封 在风口大套 件 10 与炉壳 件 1 形成的密闭 空间的风口大套密封封板 件 2 上 开设上下两个阀门 件 13 4 最后在风口大套 件 10 与炉壳 件 1 形成的密闭空 间内 灌入密封用阻滞压入料 防止风口煤气外蹿 本发明的优点在于 1 风口大套 件 10 与风口中套 件 9 之间 用风口中 套密封岩棉垫圈 件 6 和风口中套密封环 件 7 通过风口 中套密封环顶杠 件 5 压紧后 煤气长时间不会蹿漏 该密 封为柔性密封 在高炉内衬材料与炉壳之间出现位移时 风口 中套密封环 件 7 不会出现裂缝 既保护了风口中套 件 9 不被剪应力折断 又密封了煤气不再蹿漏 2 风口大套 件 10 与炉壳法兰 件 12 之间的蹿漏煤气 首先由刚醒密封风口大套密封环板 件 2 与风口大套法兰 炉壳 件 1 焊接 其次由密封石棉网 件 13 与密封用阻滞 压入料 件 3 进行柔性密封 最终实现了风口蹿漏煤气的彻 底封堵 本技术于 2011 年 9 月 2012 年 8 月分步在安钢 9