湘钢1#高炉炉基煤气泄漏的综合治理

2019-07-16杨代华

冶金与材料 2019年3期

杨代华

（湘潭钢铁公司炼铁厂，湖南湘潭 411101）

湘钢1号高炉容积2580m3，第二代炉役于2015年6月5日开炉，炉底第一、二层保留了第一代炉役德国西格里碳砖，第三、四层为国产优质微孔结合超微孔炭砖，炭砖之上采用两层微孔刚玉结合刚玉莫来石质的陶瓷垫结构；炉缸采用微孔结构刚玉质陶瓷杯壁结构；炉底冷却水管设置在炉底封板之上的探捣料中。2015年8月1日高炉炉基发现煤气泄漏，并逐步加剧，煤气从炉底基墩外封闭板漏出，给安全生产运行带来巨大隐患，也严重影响高炉长寿。通过多次综合治理，炉底煤气泄漏现象得到了明显遏制。

1 炉基泄漏煤气时的现象

1号高炉大修开炉投产后，生产稳定，炉基也没有泄漏煤气。至8月1日，发现炉基外封板上有3处轻微泄漏煤气，采用焊补方式封堵完毕。9月2日，发现外封闭板上漏点4处，西南和东南方向外封闭板与耐热基墩间隙存在明显泄漏，煤气呈明显带压力状，采用点火措施，其中最大煤气火焰长度在1m左右。为防止煤气火焰通道越来越大，给高炉作业人员人身安全和炉缸长寿带来严重影响，9月3日我厂制定了处理方案。方案主要根据炉底设计和大修施工资料，并考虑煤气温度不高，煤气应大部分是从冷却壁和炉壳之间泄漏出来，从封堵煤气通道方向着手治理。

2 炉底泄漏煤气的原因

1#高炉炉底泄漏煤气原因，我们认为是多方面共同的结果。现分析如下：

2.1 炭素捣打料有缺陷

高炉经过一段时间运行后，1-4段冷却壁冷热面的无水泥浆和炭素捣打料受温度环境变化，发生体积收缩等缺陷；同时在一代炉龄的炉缸渣铁混合物、老炭砖拆除过程中对炉底结构有振动；再者，施工质量参差不齐，冷却壁与炉壳之间炭素捣打料可能存在填充不实。

2.2 冷却系统漏水形成气隙通道

在一号高炉一代炉龄末期2年，5～9段冷却壁损坏严重，经常存在漏水现象，有时候不能及时处理到位，一部分漏水易沿着风口组合砖往下渗透，长期作用容易造成冷却壁与炉壳炭素捣打料变质，形成气隙通道。

2.3 炉底封板处焊缝质量差

1号高炉炉顶封板区域焊缝已存有10年，在治理过程中，我们发现部分焊缝受环境影响存在腐蚀现象，导致薄弱处出现泄漏煤气现象。

3 炉基煤气泄漏的治理

针对1号高炉炉基煤气泄漏的特点，在炉基区域重新构建煤气防线，炉缸和炉基侧壁灌浆，以内外结合的治理模式来达到遏制煤气泄漏、控制气隙通道扩大的目的。大致分为三个阶段。

3.1 第一阶段治理及效果

此阶段主要是刚发现轻微泄露时，根据漏点情况，对漏点处进行焊补封堵，但是周边区域会不断出现新的漏点。最初发现漏点后对7字型外封闭板的焊缝整体加固，发现煤气从7字板与耐热基墩结合缝漏出，单纯的从外部封堵，达不到治理目的，且通道会逐步加大。

3.2 第二阶段治理及效果

结合第一阶段治理的经验教训，2015年12月计划检修时开始第二次治理，此阶段主要是在高炉基台上部1.4 m处原有灌浆孔的基础上，在基台上部2.4 m处的炉缸圆周方向进行开孔，压入炉缸专用压入料进行填充，其中炉缸区域压入炭质压入泥浆（SSR-2）（见表1），7字板密封罩内压入高铝质压入泥浆（SC-8YK）（见表2），同时对炉基封板外侧开槽，凿开混凝土，槽宽250～300 mm，深度＞100 mm（见到基墩内部钢骨架），安装封板，对封板内部进行灌浆填充密封，开槽部位和封板下部采用灌浆料by100进行浇注（见图1）。此阶段通过治理封堵了大部分煤气泄露点，但是炉基搭接板与挡板结合部位仍有大量煤气泄露，相对于治理前，煤气火减少约一半的强度和面积。