高炉炉缸安全隐患的治理

1、遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉号高炉炉缸安炉缸安全隐患全隐患概况：高炉有效容积:450m3 , 14个风口，1个铁口，1个渣口，1999年元月开炉投产，2007年10月1日第二代高炉大修开炉，炉缸采用焙烧碳块陶瓷杯砌筑，水冷炉底。 高炉各项指标均处于较高水平，高炉炉底、炉基温度在可控范围之内。 2008年10月10因限产停炉，2009年6月23日开炉。高炉概况遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉号高炉炉缸安炉缸安全隐患全隐患安全隐患：安全隐患： 2010年2011年底，高炉炉底、炉缸钢壳先后出现了三次开裂，主要有三条竖缝，已

2、威胁到高炉安全生产：在4#风口下方有约2.7m竖缝，主要分布炉底一层冷却壁处，稍向上延伸至二层冷却壁。11#风口下方有约3m竖缝，还有一处横缝近2m，主要分布炉底一、二层冷却壁处在6#风口下方有约2m竖缝，主要分布炉底一层冷却壁处。状况调查炉缸炉壳开裂严重遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉号高炉炉缸安炉缸安全隐患全隐患状况调查炉缸炉壳开裂严重项目项目炉炉容容点火生点火生产产大中修情况大中修情况开炉开炉服役服役（年）（年）某钢某钢5bf5bf4024021998199820062006停炉停炉-2007.6.19-2007.6.19（大修）（大修）2007.6.

3、2007.6.19194.44.4后烧后烧出出安钢安钢6bf6bf4504501999.1.1999.1.22222007.8.210.12007.8.210.1（大修）（大修）2009.6.2009.6.23234 4安钢安钢7bf7bf4504502002.5.2002.5.28282008.2.292008.2.29（中）（中）3.83.8安全遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉号高炉炉缸安炉缸安全隐患全隐患安全隐患：安全隐患： 2011年10月22日6#风口下部炉缸一层冷却壁处又突然开裂，火苗窜出有半米高1.5米长，高炉再次休风处理。右图第一张是休风以后

4、拍下的照片，第二张是休风后补焊时拍下的照片，裂缝大约有70cm宽。考虑到安全生产和高炉限产，决定10月26日紧急降料面停炉，对安全隐患进行治理。安全生产、限产停炉！遗留问题探讨停炉后停炉后炉缸炉炉缸炉壳状况壳状况及分析及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患停炉后,针对炉缸各部位渣皮厚度及分布状况进行统计测量：1、炉缸直径：选取炉缸不同截面直径最大及最小处进行测量。2、渣皮厚度：选取过去破损调查经验判断铁水环流冲刷最严重的部位进行测量。遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患数据一数据一:炉缸直径炉缸直径数据二数据二:渣

5、皮厚度渣皮厚度18#411#512#714#标高8.8m5500554054105530标高8.5m5440545054105500标高7.8m5310528052005270数据三数据三:风口渣皮风口渣皮 数据四数据四:铁口通道铁口通道数据一数据一:炉缸直径炉缸直径数据二数据二:渣皮厚度渣皮厚度选取标高8.8m,8.5m,7.8m三处,对炉缸不同截面直径最大及最小处进行测量。遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患数据三数据三:风口渣皮风口渣皮 数据四数据四:铁口通道铁口通道数据二数据二:渣皮厚度渣皮厚度数据一数据一:炉缸直径炉

6、缸直径以标高7.8m处炉缸截面渣皮厚度进行测量。3-4#风口下方230mm;7#风口下方200mm;11#风口下方190mm;遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患数据三数据三:风口风口渣皮渣皮 数据四数据四:铁口通道铁口通道数据二数据二:渣皮厚度渣皮厚度数据一数据一:炉缸直径炉缸直径05010015020025030035040012345678910 11 12 13 14遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患数据三数据三:风口风口渣皮渣皮 数据四数据四:铁口

7、通道铁口通道数据二数据二:渣皮厚度渣皮厚度数据一数据一:炉缸直径炉缸直径铁口孔道长1m。铁口区域内衬剩余400550mm，较其它部位薄了150200mm，说明铁口区域侵蚀较其它部位严重,侵蚀模拟图如左图。遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患 风口渣皮厚度风口渣皮厚度 铁口通道铁口通道 炉缸直径炉缸直径炉缸最大直径5540mm，与砌筑尺寸5300mm相比差值为240mm，若除掉渣皮厚度200mm，实际侵蚀了310350mm,剩余厚度490530mm，说明炉缸工作状态良好风口平面渣皮最厚处为360mm，渣皮最薄处为240mm，相差

8、只有120mm，沿着圆周方向渣皮厚度较均匀，铁口区域内衬较其它部位薄了150200mm；铁口区域水温差较高，应加强冷却遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸状况及缸状况及分析分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患1#-8#风口对应炉缸侵蚀情况风口对应炉缸侵蚀情况遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患7#-14#风口对应炉缸侵蚀情况风口对应炉缸侵蚀情况遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案 6号高炉炉缸安全隐患从上图可以看出，2#冷却壁水温差最高，2#冷却壁为两块串联到一起，最高水温

9、差为2.53，平均每块冷壁最高水温差为1.26，属较高温差，位置铁口两侧，其它水温差在正常范围之内。遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患2011年炉底温度在540605之间,炉基温度在132140之间，基本稳定。时间炉底/炉基/2011年1月 556 140 2011年2月 543 134 2011年3月 565 134 2011年4月 586 135 2011年5月588 132 2011年6月605 138 2011年7月601 139 2011年8月562 133 2011年9月562 137 2011年10月552 1

10、36 遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患炉缸状态可以炉缸状态可以,可以持续生产可以持续生产炉底温度和水炉底温度和水温差分析温差分析炉缸直径分析炉缸直径分析风口铁口风口铁口分析分析砖衬侵蚀情况不太严重砖衬侵蚀情况不太严重, 除铁口除铁口区域外，碳砖基本未受到侵蚀区域外，碳砖基本未受到侵蚀因素三因素三:工艺要求工艺要求因素四因素四:应力分析应力分析因素一:炉壳材质因素二因素二:焊缝质量焊缝质量遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患炉壳钢板做化学成分分析 化学成分分

11、析6炉炉壳成分：碳0.15硅0.23锰0.52磷0.016硫0.024，成分符合Q235B拉伸试验 试样尺寸450*50，试验结果：Re:328N/mm2（屈服点225 N/mm2）；Rm: 460N/mm2（抗拉强度375-500 N/mm2）；A%: 28.9（伸长率25% ）碳素结构钢蠕变碳素结构钢蠕变温度为：300-350，此处钢壳未达到蠕变临界点。 钢材材质和机械性能满足生产需求，不是开裂原因钢材材质和机械性能满足生产需求，不是开裂原因因素三因素三:工艺要求工艺要求因素四因素四:应力分析应力分析因素二:焊缝质量因素一因素一:炉壳材质炉壳材质遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状

12、况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患第一次先对1层冷却壁4、6、11#风口开裂处炉壳及附近未开裂焊缝抽检10%进行超声波探伤，焊缝未发现异常，结果合格。第二次对第一层、第二层、风口处未开裂全部竖焊缝、环焊缝共进行30处超声波探伤抽查，发现15处存在不同程度的气孔夹渣类缺陷，但气孔夹渣类缺陷是焊接过程中常见的缺陷，不具备十分严重的破坏性，故气孔夹渣类缺陷不是造成焊缝撕裂的主要原因。焊缝质量满足生产需求，不是开裂原因焊缝质量满足生产需求，不是开裂原因因素一因素一:炉壳材质炉壳材质因素四因素四:应力分析应力分析因素三:工艺要求因素二因素二:焊缝质量焊缝质量遗留问题探讨停炉后炉

13、停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案 6号高炉缸安全隐患日期日期风量万风量万m m3 3/h/h热风压热风压KPaKPa顶压顶压KPaKPa压差压差KPaKPa风温风温氧量氧量m3/hm3/h20072007年二季度年二季度6.136.13191 191 89 89 102 102 1056 1056 2032 2032 20112011年二季度年二季度6.666.66229 229 126 126 103 103 984 984 5161 5161 序号序号项目项目单位单位设计指标设计指标通用指标通用指标1 1炉顶压力炉顶压力kPakPa60-8060-8080-

14、12080-1202 2风口前风压风口前风压kPakPa180180180-220180-2203 3富氧率富氧率% %2-32-34 4风量风量m3/minm3/min13001300150015006 6高炉高炉20072007年和年和20112011年主要操作参数年主要操作参数 6高炉设计工艺参数高炉设计工艺参数因素三因素三:工艺要求工艺要求因素四因素四:应力分析应力分析因素一:炉壳材质因素二因素二:焊缝质量焊缝质量遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患砖衬抗热震性较差，推断脆化层较厚，易产生脆化膨胀，向外张力扩大应力巨大

15、，是炉壳开裂主要原因应力巨大，是炉壳开裂主要原因遗留问题探讨停炉后炉停炉后炉缸炉壳状缸炉壳状况及分析况及分析炉缸治理效果炉缸处理方案6号高炉炉缸安全隐患可以不大修，按照设计风压生产除铁口，炉衬除铁口，炉衬侵蚀不严重侵蚀不严重钢壳结构性能钢壳结构性能满足要求满足要求消除钢壳消除钢壳应力集中应力集中遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患炉缸处理炉缸处理炉壳加固炉底灌浆预警预控确定炉缸处理方案:针对炉壳开裂针对炉壳开裂针对炉衬捣料层变薄，针对炉衬捣料层变薄，窜煤气窜煤气针对生产后预防维护针对生产后预防维护遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治

16、理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患实施一实施一:炉壳加固炉壳加固实施二实施二:炉底灌浆炉底灌浆实施三实施三:预警预控预警预控1、在第一带钢壳上部和第二代钢壳下部结合处适当位置打一带环箍，宽150-200mm，板厚20mm。2、在第三带钢壳上部和第四代钢壳下部结合处适当位置打一带环箍，宽150-200mm，板厚20mm。 3、对现有开裂焊缝及附近焊缝打加强横拉筋板， 高 200mm，长600mm.4、对第一带、第二代钢壳未开裂立焊缝打加强横拉筋板进行预防，高200mm，长600mm，间距500mm。 5、加固完毕后，焊接打浆管进行灌浆处理。遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸

17、治理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患实施一实施一:炉壳加固炉壳加固实施二实施二:炉底灌浆炉底灌浆实施三实施三:预警预控预警预控4#风风口口部部位位遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患实施一实施一:炉壳加固炉壳加固实施二实施二:炉底灌浆炉底灌浆实施三实施三:预警预控预警预控6#风风口口部部位位遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患实施一实施一:炉壳加固炉壳加固实施二实施二:炉底灌浆炉底灌浆实施三实施三:预警预控预警预控11#风口风口部位部位常温固化料塑性料遗留问题探讨停炉

18、后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患实施一实施一:炉壳加固炉壳加固实施二实施二:炉底灌浆炉底灌浆实施三实施三:预警预控预警预控采用新型的压入料和浇注料相结合，对炉基煤气窜漏通道进行封堵，以治理煤气窜漏，消除应力安钢和瑞普同创联合开发的塑相密封治理炉底煤气专利技术遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患实施一实施一:炉壳加固炉壳加固实施二实施二:炉底灌浆炉底灌浆实施三实施三:预警预控预警预控炉缸安全生产维护预案: 炉底煤气值超标治理预案; 炉壳温度升高控制预案; 炉底温度异常升高治理预案; 炉底状态监控制

19、度. 高炉煤气流制度; 提高水压，加强炉缸冷却制度; 铁口失常控制预案.加装“扣碗”封堵煤气遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患实施一实施一:炉壳加固炉壳加固实施二实施二:炉底灌浆炉底灌浆实施三实施三:预警预控预警预控安装14个无线传输测温器安装视频监控炉缸加装热 电偶两块冷却壁之间，安装4根热电偶，穿过炉皮，插入炉底碳砖30mm炉底一、二层28块冷却壁结合部位，均匀安装14个测炉壳温度的无线传输器，输入微机在炉缸四个方向加装摄像头,实施视频监控炉缸冷却壁套管和冷却壁进出水管之间跑煤气，用铁质“扣碗”焊接，封堵煤气。预控措施在线监测，在线监测，分析趋势分析趋势遗留问题探讨停炉后炉缸炉壳状况及分析炉缸治理效果炉缸处炉缸处理方案理方案6号高炉炉缸安全隐患实施一实施一:炉壳加固炉壳加固实施二实施二:炉底灌浆炉底灌浆实施三实施三:预警预控预警预控调整风口布局调整炉料结构，排碱控制K、Na、Pb、Zn入炉，每隔半月适当提炉温在0.55%，下调炉渣碱度，提高渣中MgO,排碱9114mm5100mm，改为7114