韶钢3200m?高炉热风围管穿漏事故分析和长效维护措施-公司新闻-浇注料,耐火浇注料,高铝砖,刚玉砖,耐火砖-{宏泰耐材}-河南宏泰窑炉耐火材料有限公司

联系我们

  • 手机:13608687008(微信同号)
  • 座机:0371-55682180
  • 传真:0371-55682180
  • 邮箱:396958067@qq.com
  • 地址:郑州新密市超化镇工业园区
  • 点击这里给我发消息 点击这里给我发消息
公司新闻
您现在的位置: 首页>>新闻资讯>>公司新闻

韶钢3200m?高炉热风围管穿漏事故分析和长效维护措施

发布日期:2019-12-27 08:59:19

韶钢8#高炉有效容积3200m³,由中冶赛迪工程有限公司EPC总包,于2009年10月16日建成投产。2016年2月高炉中修后平均风温1160℃,5月16日8#风口上方热风围管发生穿漏事故(位于围管圆周上半部11~12点钟方向,裂缝尺寸1200mm×10mm),休风后被迫采取浇注加压浆的方式进行处理。之后在围管其他部位陆续发现有7个较大面积区域温度高达250℃以上,于是利用6月30日高炉定修机会对热风围管这7个部位进行打开钢壳浇注辅加压浆,围管其他圆周部位局部温度高(>200℃)的31处采取压浆方式进行大面积治理,运行状态得到基本控制。日后利用高炉定修机会采取长效维护措施,在月平均1160℃风温运行下,达到可控状态,取得较好的维护效果。
穿漏部位处理过程
高炉休风后将穿漏部位围管钢壳割开,检查确认保温砖(NG0.5)烧损、粉化比较严重,但工作层耐火砖(HLG)存在,没有垮塌,有10~20mm缝隙,穿漏四周耐材沉降空间较大,约200~250mm不等。残余耐火材料清理完毕后,用含锆陶瓷纤维毯(耐火度≥1300℃)将工作层耐火砖缝隙及四周堵塞,用高强度陶瓷耐磨浇注料浇注,再压浆处理,并对围管其他部位进行温度检测、开孔检查和灌浆。
穿漏事故原因分析
3.1耐火材料和施工质量
(1)耐火材料结构配置
热风围管和热风总管的耐火材料结构从内到外都为:重质耐火砖HLG(160mm)、保温砖LG0.6(114mm)、保温砖NG0.5(114mm)、耐火纤维板LYGX-264/纤维毯HA(30mm)、喷涂料CN-130a(50mm)。
2015年12月在对热风总管的耐火材料下沉检查中,发现在围管至混风管段有200~300mm不同程度的下沉;2016年2月高炉中修检测倒流管与围管三岔口时发现该部位下沉50~80mm(管壳表面温度150~180℃);2016年5月16日对围管穿漏部位进行检测,发现耐火材料沉降200~250mm,12#、4#风口部位开孔检测沉降分别约为100、150mm。从而推算整个热风围管耐火材料存在100~250mm的沉降量。
从热风围管耐火材料结构及配置来分析,沉降量主要是由于围管重质工作层耐火砖低蠕变、荷重软化等高温指标较差,在长期的高温、高压工作环境下,导致管道内衬砖整体收缩;另外管道底部耐火纤维板LYGX-264(30mm)也有一定的压缩量,两者叠加所致。
(2)施工质量存在问题
围管穿漏部位位于管道圆周11~12点钟方向,从管道圆周耐火砖砌筑图来看位于HLG-11与HLG-12缝隙部位(砌筑时最后一块砖),见图1。围管在此部位发生穿漏的原因之一就是施工时砖缝隙过大或泥浆填充不密实,导致热风从缝隙中窜出,穿过保温砖,并聚集在围管钢壳下,当钢壳出现裂纹等情况时,气体对流通道形成,穿漏即发生。
围管穿漏部位长约1200mm,按耐火砖原标准长度230mm计算,约5块砖长。从现场穿漏照片(图2)对应砌筑图纸(图3)来看,原本每环砖间设计上的错缝变成了实际施工后贯通缝隙(主要是工作层耐火砖HLG)。在管道局部点形成高温通道后,由于耐火砖的贯通缝隙,加剧了围管穿漏部位向管道纵向的拉长和扩大。
3.2管理缺陷
由于热风围管在生产中发生穿漏的情况在高炉炼铁行业中极为少见,因此习惯上的麻痹让管理者们都觉得围管结构相对稳定,一般不会出问题,即使2015年12月留意、处理了8#高炉热风总管的沉积,但忽视了同种耐火材料结构和配置都会存在沉降和窜气问题;其次,围管上方通风效果差,煤气浓度高,通廊为钢板结构,生产时现场检测难度大,不能有效全面点检或检测,导致热风围管在局部出现温度升高后没及时发现并采取有效措施进行控制。
长效维护措施
4.1短时降风温
热风围管未全面处理前,为控制整个热风围管运行状态,高炉6月30日定修前,风温由原来的1165℃降至1150℃使用。
4.2强化温度检测
除强化岗位、专业检查或检测外,热风围管每个风口安装3个在线贴片电偶温度计,进行全面及时监控和趋势分析。
4.3改变围管上方平台结构
为便于对热风围管上方进行全面检测,将围管上原钢板平台全部改为栅格式。
4.4定修时大面积治理热风围管
利用高炉6月30日定修机会,对热风围管进行大面积治理。
(1)定修前准确掌握热风围管各部位温度状况。在定修前进行3~5次全面红外温度检测,掌握热风围管各部位的温度场变化状况,最终以定修前2天检测温度为最终处理依据。
(2)以检测温度为依据,制定定修勘探沉降处理方案。
①利用定修机会开孔勘探围管各部位下沉量。对之前没有进行过开孔勘探、围管管壳温度<200℃的,原则上每隔5m进行开孔检查。
②开孔浇注原则:使用红外成像仪、在线贴片电偶温度计检测热风围管钢壳温度大于250℃的,且面积大于400mm2的部位,按开孔浇注的方式进行处理。为降低打开钢壳浇注对围管钢壳质量、强度等影响,在满足浇注作业的前提下,尽量缩小开孔面积。根据数次温度检测结果,预先确定热风围管对应风口开孔位置如下:
1#(200mm×300mm)、3#~4#(200mm×600mm)、7#~8#(200mm×600mm)、13#~14#(200mm×600mm)、19#~20#(200mm×600mm)、20#~21#(200mm×600mm)、29#(200mm×300mm)。
围管钢壳开孔的具体位置由设备部门先进行结构确认。
③开孔浇注处理方法:割开围管钢壳进行检查、用含锆陶瓷纤维毯处理缝隙、安放浇注鱼骨架(直径10mm螺纹钢制作),浇注,固化后再在两侧进行压浆。
(3)6月30日定修处理情况。
①开孔勘探沉降情况。围管内部状况好于预期,重质工作层耐火砖均未发现有垮塌情况,但钢壳温度高的部位下耐火砖之间均有10~20mm的缝隙。围管内部沉降量较大,黏土保温砖烧损较严重的区域有:18#~21#风口位置和2#~9#风口位置。
②定修浇注料、压浆料使用统计。热风围管根据计划及现场勘探实际情况,共开7个浇注孔,共使用高强耐磨陶瓷料2575kg。开压浆孔原则:为提高围管浇注部位浇注料与耐火砖、钢壳之间的密实程度,在新开浇注孔两旁各新开1个压浆孔;局部温度高于200℃且低于250℃未开浇注孔的、上次抢修单个压浆孔达到压入上限标准(200kg)但未压满的旧压浆孔,总共31个,共压入高铝质热风管道压入料(SC-8YK)3800kg。③后续重点关注区域。考虑围管的承受情况,新开压浆孔的压浆量均为控制性压入,由于热风围管耐火材料沉降较大,压浆后围管管壳上方均未压满。为提高治理效果,特制定后续定修重点工作:以清理本次新开未压满孔、新出现高温部位为主进行持续维护。后续重点关注区域为:2#~9#、18#~21#风口上方对应围管区域。
4.5强化日常点检
利用高炉每次定修机会对钢壳表面检测温度大于200℃或温度大于180℃、但温度趋势呈持续上升的热风围管进行持续维护。
热风围管各部位压浆情况及效果
2016年5月至2017年9月4日8#高炉热风围管共压浆8次,压入高铝质压入料(SC-8YK)16020kg。
从围管压浆压入次数和压入量统计来分析:
(1)发生过穿漏部位的8#风口上方热风围管一直是重点关注、维护部位,前后共进行压浆7次;其次是31#~3#、14#、19#~20#风口上方热风围管部位,均达到了4~5次;28~30#风口上方尚好。最近7个月状态变差较大的区域为31#~3#风口上方热风围管部位。
(2)8#风口部位围管压入最多,达到了1150kg;其次是1#~2#、14#均达到了1000kg以上;20#风口区域压入量呈上升趋势。
从2016年7月开始高炉月平均风温按1150~1170℃使用,热风围管各部位温度经处理后基本都控制在200℃以下,达到了可控状态,长效维护措施取得了明显效果。
结  论
(1)为避免热风管道出现耐火材料沉降现象,在进行工程设计时应提高重质工作层耐火砖低蠕变、荷重软化等关键指标要求,再结合增加重质工作层耐火砖厚度、提高保温砖抗烧损能力等综合措施,达到提高热风管道整体质量目标。
(2)优化热风管道耐火材料配置结构。新设计的热风主管、支管和围管底部建议取消设置耐火纤维板LYGX(30mm)配置,将耐火砖直接砌筑在喷涂料层上面,消除因耐火纤维板LYGX被压缩产生的沉降量;在热风围管等管系施工时应加强现场质量管理,消除每环砖之间形成通缝等先天性的隐患。消除耐火材料沉降和窜气是消除热风围管发生穿漏的有效措施。
(3)热风围管在多个部位出现超出正常温度控制标准后,可考虑先采取浇注加压浆的方法实现状态控制处理,再利用高炉定修机会进行长效维护巩固处理。由于压浆料的抗烧损能力等性能无法与重质工作层耐火砖相比,在热风管道重质工作层耐火砖之间出现较大的缝隙或多次压浆效果不明显时,还需择机进行开孔浇注处理。
网站首页 | 产品中心 | 新闻资讯 | 联系我们 | 联系我们
电话:魏经理 13608687008(微信同号) 传真:0371-55682180 Q Q:396958067 地址:郑州新密市超化镇工业园区 备案号:豫ICP备16041729号