八钢2500m3高炉铁口前端整体浇筑治理铁口区域煤气泄漏

八钢 2500m3高炉铁口前端整体浇筑治理铁口区域煤气泄漏

刘世同

宝武集团新疆八钢公司 新疆乌鲁木齐 830022

摘要 对八钢2500m³高炉炉役后期铁口区域煤气泄漏的原因进行系统分析，采取铁口区域灌浆、铁口孔道灌浆及铁口前端浇筑等方法治理铁口区域煤气泄漏。对策实施后，高炉铁口区域煤气泄漏安全隐患得到有效根治，改善了炉前作业环境，满足了高炉顺行和长寿的需要。

1 概述

八钢B高炉2500m³高炉，设计一代炉役寿命为15年。采用双矩形出铁场，平坦化设计。其中一个出铁场上布置两个铁口，另一个出铁场布置一个铁口。2018年以来，铁口工作状态长期不正常，铁口区域窜漏煤气严重威胁高炉的安全生产和高炉冶强的提升。如何找出炉役铁口维护重点，并采取相应的维护措施是B高炉炼铁工作者研究的重点。

铁口通道煤气主要来源为：炉壳与冷却壁之间灌浆料存在缝隙、冷却壁与碳砖之间碳素冷捣料存在缝隙、铁口组合砖与铁口框存在缝隙。铁口区域的煤气泄漏主要集中在三个部位，一是铁口框与炉壳之间的连接部位;二是铁口通道的组合砖缝之间，三是铁口组合砖与铁口框之间的缝隙。

2 铁口区域煤气的形成原因

(1)长时间停炉期间部分泥浆、填料存在失效的可能、开炉后风口带冷却壁水管漏水在炉壳与耐材之间形成的通道，由于这些部位的缝隙存在，导致高炉内部煤气从缝隙间泄漏。在渣铁的侵蚀渗透及高温煤气影响下，铁口周边炉衬局部产生较大缝隙，相连后形成煤气通道，高温高压的煤气顺着炉衬内部通道不断溢出，同时也加剧了炉衬的损坏。

(2)铁口框制造尺寸与铁口组合砖制造尺寸不符，铁口组合砖与铁口框接触部位制造尺寸出现偏差，为把铁口组合砖砌入铁口框内，最外层铁口组合砖尺寸局部进行加工处理，导致组合砖与铁口框间隙尺寸不能满足设计要求。

(3)在高炉铁口框安装过程中，由于焊接质量问题，也会导致铁口框和炉壳之间的焊缝存在缝隙。

(4)在高炉铁口区域耐材砌筑过程中，由于耐材砌筑时碳素泥浆、刚玉泥浆等灰浆不饱满，以及碳素冷捣料捣打不密实，灌浆施工时灌浆料不密实，都会造成砌体之间存在缝隙；

(5)高炉砌筑完成后进行烘炉，在烘炉过程中导风管两端密封不严，或导风管固定不牢靠，会导致铁口通道与导出管之间窜风，使各种不定型耐材在没有上强度之前被热风吹松动，也会引发各砌体之间出现缝隙，形成煤气通道。

铁口区域冒煤气较为严重，铁口冒煤气导致泥套使用周期短、易破损，开口喷溅严重，炉前人员劳动强度大、作业环境恶劣，堵口频繁冒泥，铁口深度浅，渣铁长期出不净，高炉易受憋，铁口喷火炉前操作人员人身安全受到影响。

3 B高炉近年来对高炉炉缸侧壁高及铁口区域漏煤气采取的一些措施

B高炉自2019年以来结合高炉炉役后期长寿工作经验及国内外长寿工作实践，采取了一系列有效的维护措施：

（1）进行炉壳与炉衬冷面的间隙灌浆（铁口区域）。所有高炉的炉缸侧壁碳质炉衬与炉壳之间都有间隙，通常在此间隙中填充捣打材料，以将炉衬耐材的热量传递给受冷却的炉壳。但经过长时期的冶炼后，捣打材料往往会脱落，这对炉衬与炉壳间产生很大的绝缘作用，导致炉衬温度上升，加剧损耗。基于此，B高炉采用灌浆技术将碳浆泵入间隙（铁口区域），以替代脱落的捣打材料，使炉衬冷面与炉壳间的热流畅通。

（2）降低产量或利用临时休风时间，将炉缸侧壁温度高上方的风口（1个至两个风口）堵死，铁口上方区域长风口送风或缩小风口面积等措施减轻局部过热的侧壁耐材的负荷，使该区域暂时冷却并生成凝固保护层。

（3）检测风口破损；检测冷却壁等的泄露；利用休风机会对漏水冷却壁进行工业水开路养护，每班监控其水流量及水温差。通过减少炉体漏水，炉壳与炉内耐材间的热对流和热的传导增强，增加冷却强度。

上述各项手段均取得了一定的效果，但效果不明显。如铁口区域煤气泄漏，中、轻度泄漏可以采取铁口孔道灌浆、铁口区域周边灌浆处理，严重泄漏采用上述方法处理效果不好，采用灌浆的方法往往都不能有效的堵死煤气通道，灌浆后煤气泄漏仍然严重，不能达到预期治理的目的，起不到根治作用。

4 铁口前端浇注处理

（1）休风前一天停用需处理铁口，将铁口框周围清理干净，并用凿岩机对原砌筑最外层铁口组合砖拆除；

（2）将铁口保护板拆除；

（3）休风后立即清理残余耐火材料；

（4）铁口框内部进行切割作业；

（5）支模后即开始耐材浇注，

（6）煤气火烘烤；

（7）焊接处理铁口框架焊缝；

（8）烘烤结束后开始模具拆除，铁口保护板回装，铁口泥套制作。

铁口浇注料成份

2020年铁口前端开始浇注，铁口喷溅对比情况

5 结语

采取上述措施后彻底的解决了铁口煤气泄漏的问题，开口喷溅显著减少，泥套使用周期明显延长。高炉除尘压力减少，出铁时间延长，产量提升。