谈谈高炉送风系统事故与处理

谈谈高炉送风系统事故与处理

摘要：高炉送风系统是为高炉冶炼提供足够数量和高质量风的鼓风设施，送风系统的设备主要包括高炉鼓风机，热风炉，加湿或脱湿装置，送风管道和阀门等。

关键词:高炉，送风系统，高炉鼓风机，热风炉，送风装置，事故与处理

0 引言

在目前钢铁产品残酷的市场竞争中，所有钢铁企业都在寻求降低生产成本的措施，除采用高炉喷煤降低焦比，提高冶炼系数，增强生产能力外，提高高炉供风系统的效率，也是重要措施之一。

较早的离心式高炉鼓风机，能量转化效率较低，有的甚至只有65%左右。近年来，伴随风机技术的发展，引进了苏尔寿轴流高效风机技术，各钢铁企业在节能和技改中，已较多地采用了这种静叶可调的轴流风机，风机的多变效率可达到90%以上，有效地降低了吨铁能耗。由于设计人员及用户对设备的经验等了解不足，容易出现一些问题。

1 高炉送风系统概述

高炉送风系统包括：鼓风机、冷风管道、热风炉、热风管路以及管路上的各种阀门等

1.1 高炉鼓风机工作原理及特性

常用的两种高炉鼓风机有：离心式和轴流式

1.1.1 离心式鼓风机

工作原理：靠装有许多叶片的工作叶轮旋转所产生的离心力，使空气达到一定的风量和风压。

1.1.2 轴流式鼓风机

工作原理: 燃烧室和蓄热室砌在同一炉壳内，之间用隔墙隔开。煤气和空气由管道经阀门送入燃烧器并在燃烧室内燃烧，燃烧的热烟气向上运动经过拱顶时改变方向，再向下穿过蓄热室，然后进入大烟道经烟囱排入大气。在热烟气穿过蓄热室时，将蓄热室内的格子砖加热。格子砖被加热并蓄存一定热量后，

热风炉停止燃烧，转入送风。送风时冷风从下部冷风管道经冷风阀进入蓄热室，空气通过格子砖时被加热，经拱顶进入燃烧室，再经热风出口、热风阀、热风总管送至高炉。

热风炉设备分两类控制燃烧系统的阀门及装置

作用：

⑴调节煤气和助燃空气的流量

⑵调节燃烧温度

⑶送风时隔离控制鼓风系统的阀门

作用：

⑴将冷风送入热风炉，热风送到高炉

⑵调节热风温度

1.2热风炉燃烧制度

热风炉燃烧制度有三种：固定煤气量，调节空气量；固定空气量，调节煤气量；空气量和煤气量都不固定。

1.3热风炉送风制度

当高炉配备三座热风炉时，送风制度有：两烧一送；一烧两送；半并联交叉。当高炉配备四座热风炉时，送风制度有：三烧一送；两烧两送；交叉并联。

2 高炉送风装置的合理选择

2.1目前送风系统中所存在的缺点

在用高炉进行钢铁冶炼的过程中，对送风装置的温度是有一定的要求与限制的，温度要达到，由于高炉内的空间是十分狭窄的，所以风流同时被高温和高压双重影响。因此对于一些承受压力比较大的部位例如合流三通就会很容易损坏。温度高，压力大，流速大，空间限制等等限制条件都是不利因素。所以对高炉设备的要求就会增大，要求同时具有抗高温，抗压，抗腐蚀等优点。目前，国内的风炉还不能很好的解决这个问题，往往存在鼓风机容易脱落等问题，寿命较短严重时甚至会有漏风现象，对工人的生命安全有很大的威胁，当然也导致钢铁生产的效率非常低，在实际操作中，现在的普遍缺点就在于硬性条件达不到国际先进技术要求。

2.2提高设备使用寿命的方法

高炉的送风制度有着独有的技术方法，例如在送风制度中使用浇筑保温法与复合保温法并用。在不大规模改变现有结构的基础上，为了提高设备的使用寿命，可以采取一下措施，例如使用比较轻的陶瓷层，使用轻质的浇筑层，或者使用高性能送风装置等等。

2.3送风新工艺介绍

这种新技术是专用于钢铁高炉冶炼的，在不改变机构的前提下，用耐磨材质陶瓷替代氟材料乙烯层，能够很好地达到要求，满足使用需要。耐磨材质陶瓷一般在左右，就有良好的抗冲击性与稳定性，耐腐蚀能力也是相当强的。在进行隔热装置的制造时，先将预先设计的耐磨层模型固定好，然后向里面浇筑高分子隔热材料。这种材料具有抗震，抗高温，耐腐蚀等等优良的性能。复合高性能材料灌浆浇铸法是专用于高炉送风装置的，可以提高高炉送风效率的60%以上。是一种新型的空气传送设计装置。这种设计适用于大多数的送风系统。采用耐磨陶瓷结构是又一大亮点，新型材料的引入不仅使生产效率得到了大大的提高，也很好的保证了工人的操作环境的安全。目前我国高炉送风装置还有许多的弊端，需要加以改进才能更加的适合实际生产。高炉设备保温材料就是高铝耐火保温新型材料使用。只有不断地更新新技术替代老技术，我国的高炉冶金工业才会得到长足的进步与发展。以至于达到国际先进水平。

3 热风炉的合理使用

3.1 热风炉存在的问题

（1）热风炉炉顶开裂问题。首钢热风炉炉壳钢板材质选用Q235B钢，设计高炉富氧率为3.5%、热风炉风温为1250℃~1280℃，设计使用寿命为30年。2010年底，3号高炉4座热风炉、2号高炉1座热风炉的拱顶均出现焊缝开裂的问题；处理后运行一段时间，拱顶又出现了焊缝开裂的问题，对拆除的壳体的无损检测结果显示，靠近炉壳板焊缝位置存在大量裂纹，母体上也存在部分裂纹。

（2）热风炉高温管系问题。3号高炉热风总管共安装11台波纹补偿器，补偿器本体碳钢焊缝在运行过程中均出现开裂漏风的问题。由于彻底更换波纹补偿器短时间内不具备条件，为了确保生产稳定运行，目前，首钢采用外部再包覆一

层不锈钢波纹材料来控制漏风的方法。

（3）煤气系统被腐蚀问题。3座高炉热风炉煤气支管均出现过因腐蚀泄漏煤气的问题，经检查，煤气管道壁厚减薄严重。热风炉煤气预热原设计采用低温热管预热器，投入使用两年左右，出现预热效果下降问题，最终煤气预热效果逐步下降。

3.2 针对热风炉存在的问题采取措施

（1）应开展专题研究，制订有效控制措施。鉴于目前热风炉炉顶及热风管系局部存在温度高的实际情况，应尽快完善检测（温度、形变）手段，制订控制标准并严格执行，使其处于控制范围内，防止发生恶性事故。

在热风炉状况没有改变之前，不宜再按照原始设计风温使用，应按实际情况（即确保热风炉及热风管系壳体温度不超过规定）降低风温水平，并严格执行有关规定。

热风炉及管系在检修时，须对耐材出现的问题进行深入的检测、取证、分析，并和设计情况进行比较、总结，特别是热风炉拱顶、热风管系的三岔口、波纹补偿器、管系接口等易出现问题的地方，制订改进措施，完善设计方案。

应总结首钢热风炉系统发生的各种事故教训，以问题为导向，有针对性地制订热风炉系统事故预案，防止再次发生事故或将事故控制在最小范围内。

要彻底更换煤气管道，管道壁厚增加至16mm，内部刷防腐漆。煤气预热器更换为板式换热器，克服热管换热器的一些缺点，因为板式换热器传热效率高、耐腐蚀、寿命长、积灰现象不明显。热风炉系统的热效率可以长期维持在高水平运行，从而减少高炉煤气消耗，降低运行成本。

针对热风炉区域特点，制订巡检、检修等安全措施，确保人员安全。

（2）应对热风炉存在的问题进行深入研究。应利用热风炉更换炉壳的机会，对焊缝、炉壳母体进行全面检测，确认是否有晶间应力腐蚀；确认何种应力导致钢板母体、焊缝及其附近出现裂纹，以便于有针对性地提出改进措施，解决裂纹问题。

应进一步调研大型高炉热风炉炉壳选材问题（首钢股份公司热风炉选用Q235B钢板，首钢京唐热风炉选用Q345C钢板。据了解，宝钢采用BB41-BF钢板，鞍钢采用ALK420钢板，武钢采用WSM41C钢板。），进行材质性能、使用情况、热