摘  要  玉钢3#高炉投产以来，热风炉送风温度从初期1130℃逐渐提升到1210℃，随着高炉冶炼强度的不断提高，富氧率上升，送风系统1#、2#热风炉三岔口、1#、3#热风炉热风支管出口等部位相继出现温度上升过高，达到300℃以上，甚至铁皮发红等情况，高炉通过制定点巡检制度加强监测，采取外部通风冷却，适当降低送风温度，计划检修开孔浇筑、灌浆等措施进行处理，维持风温1180℃正常生产，效果显著。

关键词  热风炉   局部温度过高  开孔  浇筑  灌浆

1  前言

玉钢炼铁厂3#高炉于2011年5月28日开炉投产，设计炉容1080m³，配套3座卡鲁金顶燃式热风炉，废气温度最高可达到450℃，采用两烧一送的送风方式，拱顶温度最高可达到1350℃，设计送风温度可达到1250℃。热风炉承担着给高炉送热风的主要任务，其实质是一个热交换器。热风炉多以高炉煤气为燃料，高炉煤气和助燃空气燃烧产生高温烟气，加热格子砖进行蓄热。热风炉蓄热室的耐火材料在高温、高压下工作，并且经受温度和压力的周期性变化，其质量和寿命是热风炉达到高风温和长寿命的关键所在。送风管道又是连接高炉和热风炉的关键设备，高炉大型化对热风炉的长寿命和高风温提出了更高的要求（热风炉设计寿命为大于25年，年平均风温大于1200℃），但热风炉送风管道的低寿命却严重制约了热风炉的长寿命，有的热风炉支管、拱顶联络管在开炉不久管壳温度即高于200℃，3～4年左右被迫停炉检修。热风炉管网系统包含热风主管、高炉围管、送风支管、波纹管等传送热风的管道系统。冶炼工艺要求热风炉提供越来越高的风温，造成热风炉管网系统耐材内衬损毁逐渐加剧。在生产过程中，常常因为管网工作衬砖漏气、垮塌等原因导致炉壳发红、吹裂甚至发生爆炸，使高炉不得不频繁休风，影响了高炉生产，甚至造成了重大的安全事故。采用不定形耐材如灌浆、浇注等方式利用高炉短休风时间，热态下在线对管网内衬进行维护性恢复是目前采用较多的方法。

2  3#高炉热风炉送风系统现状

2.1  2017年2月以来，3#高炉热风管道局部温度呈上升趋势如表1所示：

通过手动红外测温仪测量发现，温度升高区域主要集中在热风炉三叉口和热风炉热风支管出口，其中1#热风炉三岔口和3#热风炉热风支管出口温度升高较为明显，1#热风炉三叉口最高时达到322℃，3#热风炉热风支管出口温度最高时达到389℃。根据热风管道温度判断（表2），结合高炉出现风口卡砖（经相关人员取样分析得出，含有硅砖成分，判断为热风管道跨砖所致）等现象，判断3#热风炉热风管道局部温度升高是由于耐材产生缝隙窜气及部分耐材脱落所致。

2.2  热风管道内衬产生缝隙的原因有以下几点：

（1）热风管道的红柱石高铝砖、保温高铝砖在1200℃高温下出现收缩下沉形成缝隙。

（2）由于热风管道砌筑时，砌筑质量问题造成缝隙偏大。

（3）高炉生产后，各种耐火材料由于环境因素，会出现收缩和膨胀，耐火材料之间，耐火材料与热风管道间会出现缝隙，致使高温气体的窜流。

3   加强管道温度监测，制定预防措施及应急预案

3.1  通过温度测量，大于200℃，采取压缩空气、氮气进行外部通风冷却。

3.2  标定管道测量点，加强管道温度监测。

根据3#热风炉热风管道温度升高的生产实际情况， 根据每座热风炉送风系统温度变化的特点，炼铁厂对每座热风炉管道高温薄弱区域进行重点监护：1#热风炉送风系统设立11个测温区域，2#热风炉送风系统设立7个测温区域，3#热风炉送风系统设立11个测温区域进行每个班重点跟踪测量，其余区域进行巡检测量如图2所示：

3.3  制定点巡检制度

（1）中控大组当班期间按车间班组制定的点巡检制度，每小时对车间班组标定的测温点，按照标准时间进行重点关注测量，其余管道进行巡检测量，并认真做好记录及时跟踪温度变化情况。

（2）中控大组长早班安排专职人员对巡检记录进行检查核对，并现场进行检测跟踪对比。

（3）当班期间点巡检制度由工长负责监督执行落实。

3.4  预防措施及应急预案

（1）当班操作工检测发现热风炉送风管道温度高于200℃，外部必须及时用压缩空气、氮气进行降温冷却，并对高温测温点范围进行重点标注，跟踪监测记录。

（2）如果热风炉送风管道温度在250℃~300℃时，必须增加压缩空气量及增加氮气及轴流风机进行冷却，并及时报告值班室作下一步处理。

（3）如果热风炉管道发红变形或焊缝漏风，则马上与值班室联系进行快速换炉，必要时停氧，减风处理，同时按安全生产管理汇报制度进行汇报。

（4）一旦发生热风炉管道烧穿事故，热风炉操作工立即换炉，现场人员必须立即离开热风炉进入安全区域，值班室工长在无法及时判断事故状况的时候，必须立即停氧，减风改常压操作，再检查事故状态及汇报；如果判断事故有扩大迹象时，值班室工长可按紧急休风处理后再汇报。

（5）中控操作工及高炉点检员对热风炉进行点巡检及处理设备故障时，必须与值班室联系签字确认，戴好安全防护用品做好监护后才能进行作业，点巡检及处理设备完成后，报告值班室后立即离开现场，严禁在煤气区域和高温区域长时间停留。

4  计划检修时，进行开孔灌浆

针对3#高炉热风管道局部温度升高的区域，3#高炉在2017年2月-2017年12月利用检修时间对热风炉管道测量出的大于200℃区域进行了灌浆处理。下面是玉钢炼铁厂至2017年以来计划检修针对热风炉局部温度较高的地方开孔灌浆情况处理如图所示：

通过多次灌浆及浇注1#、2#热风炉支管以及热风围管温度得到有效控制，但3#热风炉支管处理效果并不理想，特别是进入2017年四季度以来，随着高炉强化冶炼不断提高，3#热风炉管道出口出现局部发红漏风现象；在2017年11月20日至11月22间，利用高炉计划检修机会再次对3#热风炉热风管道温度高发红的部位和1#热风炉三叉口进行了局部开孔检查及灌浆处理，效果均不理想。尤其是进入2018年1月以来，3#热风炉4#、6#点温度持续高（红外测量350℃~400℃），焊接点漏风，并出现发红情况（焖炉排压后红外测量515℃）。为保证高炉生产安全，经公司研究决定，于2018年1月23~26日利用计划检修对3#热风炉出口及1#热风炉三叉口进行开孔浇注处理。

5  针对3#热风炉出口及1#热风炉三叉口温度异常进行开孔浇筑

（1）做好前期准备工作和安全防护工作，搭建安全施工平台，备好隔热服，以及各种施工工具及为保证施工进度，休风前对3#热风进行凉炉（拱顶温度＜900℃）。

（2）根据红外测温对温度大于250℃圈定开孔范围，确定开孔位置画线；用气焊割开画线位置；同时，对割出的钢板进行坡口打磨，根据开盖位置大小，留出灌浆用管头，焊接打磨好灌浆管头。

（3）清理所开管道内的垮砖及灌浆料。清理时由于管道温度较高，必须穿戴好高温隔热服及保护用品；清理人员不准正面站在割开的管道周围，防止垮塌造成烧伤事故；要有专人对清理人员进行安全监护，发现危险及时制止撤离到安全区域。

（4）确定量好所支模尺寸，下料后分块进行吊装支模，每块模支好后固定、焊稳，管道内所有模支架完毕后，确保焊点牢固可靠；支模完毕后，对漏点间隙用格热棉或有水炮泥进行封堵堵漏，确认检查无漏点，防止浇筑时漏料、窜高温煤气，影响浇筑质量。

（5）浇筑结束，待浇注料及灌浆料完全干燥成型后（6小时左右），对开孔处进行封盖处理；盖板焊接完毕后，进行灌浆封堵。

（6）换炉送风时，对热风炉进行冲压检测，检查焊缝是否有漏点，如有漏点标注好位置后，通知检修工对漏点进行补焊， 确认冲压后无泄漏，对该热风炉正常送风操作。

（7）正常送风后，对送风20分钟、及50分钟必须对开方孔位置浇筑面，进行温度测量跟踪、并认真标记记录清楚。

（8）跟踪监测好温度变化情况。 

6  取得效果

通过开孔浇筑，对耐材塌落区域修复后，2018年2月到4月跟踪监测期间如表4所示，1#热风炉三岔口和3#热风炉热风支管出口未在出现发红现象，温度稳定在150℃～200℃范围内，维持风温1180℃正常生产，效果显著。其次，通过此次案例成功实施，给我们积累丰富的处理管道发红的实践经验。

7  结语

玉钢3#高炉热风炉管道发红处理过程中，通过制定合理点巡检制度，预防措施及应急预案，及时发现管道温度异常，采取措施得当，避免了事故的发生，将高炉损失降至最低。通过开孔灌浆浇注的集中处理方式炉热风炉管道发红现象基本消除，浇筑和灌浆部位温度正常，高炉风温稳定在1180℃，对高炉降低生产成本，节能降耗取得了重要作用。在今后的生产中将继续加强对送风系统管道的维护，加强点巡检对升高部位及时进行降温处理，对于发红部位利用检修机会进行开孔灌浆处理，确保送风系统正常运行，为高炉的高产、低耗、长寿提供良好的基础。 

8  参考文献

[1]  周传典  《高炉炼铁生产技术手册》

[2]  王筱留  《高炉生产知识问答》

[3]  许秋慧、常建华、龚瑞娟《唐钢炼铁厂南区3200m³高炉热风炉管道发红处理实践》