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煉鋼廠發生底吹氬磚縫隙漏鋼部位、原因及預防措施

發布日期: 2019-11-22 14:19:25    閱讀量(132)    作者:王海燕

采用雙外裝式透氣磚的底吹氬技術后,底吹氬磚事故頻繁發生,某鋼廠僅2004年10月-2005年5月期間就發生底吹氬磚漏鋼事故11次之多,因此,探討鋼包外裝式底吹氬磚漏鋼原因、優化包底底吹氬座磚砌筑方案、細化底吹氬磚熱更換操作、制定底吹氬磚防漏措施、提高底吹氬磚安全保障能力,具有重要意義。

圖1 外裝式底吹氬系統的剖面圖

圖1為外裝式底吹氬系統的剖面圖。結合圖1和太鋼二煉鋼廠發生底吹漏鋼的事故分析,發生底吹氬磚漏鋼的部位及原因主要有:縫隙漏鋼、透氣磚上浮漏鋼、透氣磚下沉漏鋼和底吹芯穿洞漏鋼4種形式。以下是縫隙漏鋼的部位、原因及預防措施。

1、縫隙漏鋼部位

縫隙漏鋼主要是指鋼水從底吹氬磚或其座磚與周轉耐火材料之間的縫隙流出,造成的鋼包漏鋼事故。其發生部位主要是:底吹氬座磚與鋼包包底耐火材料之間的縫隙、底吹氬磚與其座磚之間的縫隙、吹氬磚與其座磚之間的縫隙及底吹磚外殼和磚芯之間的縫隙。

2、縫隙漏鋼原因

由于底吹氬座磚是在砌筑包底時就預放在包底、包底磚與底吹氬座磚不能緊密配合,因此,通常在底吹氬磚和包底磚之間留70~80mm的縫隙,最后用散料澆注或搗大。底吹氬座磚與鋼包包底耐火材料之間縫隙漏鋼的原因主要是:填充在座磚周圍的耐火材料在高溫環境下侵蝕快、包底磚受冷收縮產生縫隙或填充在座磚周圍的耐火材料不飽滿。

外裝式透氣磚是采用座磚控制透氣磚的方法,因此會在包底形成了兩條縫:一條是透氣磚與上座磚之間的縫隙,一條是座磚與墊磚之間的縫隙———這也將為鋼水的滲透留下空間。

底吹磚外殼和磚芯之間的縫隙漏鋼,主要是由底吹磚的質量引起,即外殼與芯之間泥料填充不飽滿。

3、縫隙漏鋼預防措施

為防止底吹氬座磚與鋼包包底耐火材料之間的縫隙漏鋼,太鋼二煉鋼主要從縫隙的形狀及選擇填充物進行了考慮:將座磚分為上下座磚兩塊(見圖1),使座磚與底磚之間的縫隙由直通形變為彎折形,降低了該處漏鋼的危險。

長期觀察和分析總結,透氣磚下沉的原因主要為:

①底吹磚鎖緊機構咬合部位小,當底吹芯受到向下的力時,容易使底吹磚瑣緊機構退出咬合部位,而使鎖緊機構失效;

②底吹墊磚碎裂而使鎖緊機構失效;

③包底變形或鎖緊機構受熱變形而導致底吹機構不能頂緊底吹芯。對底吹芯向下的作用力主要有:鋼水的靜壓力、出鋼時鋼水的沖擊力以及底吹芯受熱的膨脹力。

其中,使底吹芯下沉的主要作用力為膨脹力。在熱更換底吹芯時,冷的底吹磚是緊緊安裝在熱的座磚內,當安好后底吹磚受熱膨脹系數遠遠大于底吹座磚的膨脹,由于底吹磚存在錐度,所以就可以將力方向改變為向下的力;咬合式底吹磚鎖緊機構主要是依靠坡度來頂緊底吹磚,因此,底吹磚膨脹力足以將咬合式底吹磚鎖緊機構退松。

為防止底吹磚下沉漏鋼,太鋼二煉鋼采取方法為:

①瑣緊機構采用螺栓定位、螺旋頂緊。通過擰緊螺旋裝置頂緊墊鋼板,通過墊板將壓力傳遞給透氣磚,并在頂緊裝置前加一塊耐火材料墊板,其目的是起隔熱作用,防止墊鋼板因受長期高溫影響而變形。

②對第一個底吹磚采取冷裝,以減少因為熱膨脹差異而產生的力。

③對底吹墊磚烘烤,以防止底吹墊磚受潮而承壓能力減少。

更多耐火材料下游應用技術,可參考《耐火材料百科全書》

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