headbanner

ثلاثة أسباب ومشكلات في التحليل لحوادث حرق مواقد الأفران العالية

تصميم طول العمر للفرن العالي هو مشروع منهجي. لا توجد تقنية واحدة يمكنها تحقيق هدف طول عمر الفرن العالي. من الضروري مراعاة جميع جوانب تصميم أفران الصهر والبناء والصيانة والتشغيل. يؤدي تآكل الموقد والقاع إلى تعريض حياة الفرن العالي لخطر كبير ، لأنه لا يمكن استبدال قاع الفرن فقط خلال جيل واحد من الفرن. على الرغم من أن حوادث الاحتراق لها أسباب محددة وتختلف من فرن إلى آخر ، إلا أنه لا يزال من الممكن تلخيصها في الأسباب التالية. فيما يلي تحليل للعوامل المؤثرة الشائعة لفرن الصهر مع مخاطر السلامة الخفية وحتى الاحتراق في الموقد.

واحد ، عيوب تصميم فرن الانفجار
1. مشكلة هيكل الموقد
تستخدم العديد من أفران الصهر في Anshan Iron and Steel هيكل موقد صغير من الطوب الكربوني وكوب السيراميك. في حالة تآكل الكوب الخزفي أو ظهور تشققات على جدار الكوب الخزفي ، فإن الحديد المنصهر سيتلامس بشكل مباشر مع الطوب الكربوني. ستشكل طبقة الصدم الكربونية المنخفضة نسبيًا وحضارة التبريد ذات قدرة التبريد الضعيفة "طبقة مقاومة حرارية" واضحة. موقد فرن الانفجار رقم 3 الجديد 3200 متر مكعب لشركة Anshan Iron and Steel Co.، Ltd. يختار شكل عصي من الحديد الزهر على مرحلتين. الموصلية الحرارية لعصا الحديد الزهر هي 34W / m · K ، وحجم ماء التبريد بين 960 ~ 1248m³ / h. تم تصميم طريقة التبريد المجزأة. إجراء التبريد ، مما يؤدي إلى عدم كفاية مياه التبريد في الموقد.
تعادل درجة حرارة السطح الساخن لنوعين من طوب الكربون تلك الخاصة بالحديد المصهور ، ومن الصعب تكوين طبقة واقية ثابتة من الحديد الخبث. خاصة لبنة الكربون NMD ، المكون الرئيسي لها هو الجرافيت الكهربائي ، ومن السهل اختراق الجرافيت الكهربائي في محلول مائي من الحديد غير المشبع يحتوي على الكربون. من ناحية أخرى ، ليس من السهل تشكيل طوب الكربون الجرافيت طبقة واقية صلبة من الحديد الخبث على الموقد ، ولا يمكنه منع اختراق وتآكل الحديد المنصهر ، مما يجعل من السهل حرقه في جزء معين من الموقد .
في الوقت نفسه ، يحتوي الطين المستخدم مع طوب الكربون NMA و NMD على الكثير من المواد المتطايرة ، ويمكن أن يصل الحد الأدنى للفجوة بين الطوب الصغير إلى حوالي 1.5 ~ 2.0 مم فقط. مع اختفاء المواد المتطايرة ، يتم اختراق طوب الحديد والكربون في الفجوات. سيكون فقدان الذوبان أكثر أهمية.
2 ، قدرة التبريد لا تتطابق مع كثافة الصهر
مع التقدم المستمر في تعزيز تكنولوجيا صناعة الحديد في أفران الصهر والتوسع غير العقلاني في قدرة إنتاج الصلب الوطنية ، حققت أفران الصهر في بلدي تقدمًا كبيرًا مقارنة بأفران الصهر في القرن العشرين من حيث قوة صهر الفرن العالي ومعامل الاستخدام. ومع ذلك ، في نفس الوقت ، جدار وحدة الفرن العالي ستزداد المساحة والحمل الحراري لكل وحدة زمنية بشكل كبير. لذلك ، يجب ألا يظل مفهوم طول العمر عند حجم مياه التبريد المنخفض في الماضي أو طريقة التبريد لرش الماء على غلاف الفرن. يجب ألا تختار أفران الصهر المصممة والمنشأة حديثًا أعمدة التبريد ذات حجم الماء المنخفض ، وأقطار الأنابيب الصغيرة ، ومنطقة السطح المحددة ذات التبريد المنخفض.
زادت كثافة الصهر في الأفران العالية الحالية إلى أكثر من الضعف مقارنة بما كانت عليه في الثمانينيات. لا يزال يتعين دراسة كيفية مطابقة كثافة الصهر العالية وعامل الاستخدام العالي مع كثافة التبريد العالية. توصل التحقيق إلى أن عامل استخدام الأفران العالية مع حوادث الاحتراق أكبر بشكل عام من 2.5 ، لذلك يجب حساب الكيفية التي يكون بها الإنتاج العالي وطول العمر الأكثر اقتصادا في حساب شامل.
3. الاستخدام غير السليم للطوب الكربوني
فرن صهر بقدرة 1250 متر مكعب في مصنع يانغتشون لصناعة الحديد في بلدي. بعد 15 يومًا من تشغيله ، ارتفعت درجة حرارة الكربون الحلقي المحلي مرة واحدة إلى أكثر من 600 درجة مئوية. بالكاد حافظت على الإنتاج لمدة 8 أشهر ووصلت إلى أكثر من 70 طنا من تسرب الحديد. تم تجنب حرق الموقد بسبب التدابير العلاجية والوقائية في الوقت المناسب. حادث ارتداء. بعد قياس طوب الكربون المجمد عن طريق قطع عمود التبريد ، وجد أن الفجوة القصوى بين طوب الكربون كانت 30 ~ 70 مم ، مما يشير إلى أن جودة طوب الكربون لم تكن كافية تحت درجة الحرارة المرتفعة وبيئة الضغط العالي في الفرن بعد مما أدى إلى تشوه. درجة حرارة الخبز للطوب الكربوني ليست كافية ، أو لا يوجد خبز على الإطلاق ، بحيث يتشوه طوب الكربون بعد تسخينه. سيؤدي تراكم التشوه وضعف جودة البناء إلى ظهور فجوات كبيرة في طوب الكربون.
لذلك ، من المهم جدًا اختيار طوب الكربون المناسب للأجزاء الرئيسية من الموقد وقاع الفرن. يجب مراعاة الجوانب التالية عند تصميم أفران الصهر واختيار طوب الكربون:
(1) الجزء من الموقد حيث يكون طوب الكربون على اتصال مباشر بالحديد المنصهر ، أو جزء الموقد الذي يمكنه الاتصال مباشرة بالحديد المنصهر بعد التآكل في نهاية عمر الفرن ، يجب ألا يختار الجرافيت أو شبه - طوب الكربون الجرافيت.
(2) لا يتم اختيار طوب الكربون الجرافيت لجزء الموقد ، لأن تقارب طوب الكربون الجرافيت وحديد الخبث ضعيف ، وليس من السهل تكوين طبقة واقية من الحديد الخبث لحماية الموقد. التجربة الأجنبية هي أنه إذا اخترت استخدام طوب الكربون الجرافيت في الجزء السفلي من جسم الفرن أو الموقد ، فعادة ما تختار حجارة كربيد السيليكون على فترات لتحسين طبقة الحماية من الخبث والحديد في الموقد.
(3) من أجل متابعة التوصيل الحراري العالي ، يضيف بعض مصنعي الطوب الكربوني كمية كبيرة من الجرافيت إلى طوب الكربون ، مما يقلل بشكل كبير من مقاومة تآكل الحديد المنصهر للطوب الكربوني ، مما يشكل تهديدًا كبيرًا لسلامة الموقد .
4. عمق طبقة الحديد الميتة غير معقول
اختارت الأفران العالية المصممة في السنوات الأخيرة في الصين طبقة حديد ميتة عميقة نسبيًا ، ولكن بعد التحقيق وتسجيل الموقد الذي احترق ، وجد أن تآكل أقدام الفيل كان في موضع أعلى. على الرغم من أن سبب هذه الظاهرة يحتاج إلى مزيد من الدراسة ، إلا أنه يرتبط بالتأكيد بارتفاع سطح الحديد الخبث. في الوقت الحاضر ، يُعتقد عمومًا أن تعميق عمق طبقة الحديد الميتة يمكن أن يخفف من تآكل دوران الحديد المنصهر على الموقد ، لكن لا يمكن تعميقه بشكل أعمى. ستؤدي الزيادة في العمق إلى زيادة الضغط الساكن للحديد المنصهر في المقابل ، كما سيزداد التأثير على الموقد. لذلك ، فإن عمق 20٪ من قطر الأسطوانة المستخدم على نطاق واسع يحتاج إلى مزيد من التوضيح العملي.
5. زاوية غير مناسبة لإعداد منفذ الحديد
في بعض أفران الصهر المحلية ، يتم ترتيب الفتحتين الحديديتين بزاوية قائمة تبلغ 90 درجة. إذا كان هذا الترتيب ليس من السهل إنتاج الانحرافات أثناء إنتاج الفرن العالي فحسب ، بل سيعزز أيضًا دوران الحديد المنصهر في الموقد ، مما يشكل تهديدًا خطيرًا على سلامة الموقد. يختلف طول بعض قنوات خبث فرن الصهر اختلافًا كبيرًا. عندما يتم استئناف الإنتاج في ظل ظروف غير طبيعية للفرن مثل بدء تشغيل الفرن ، وإمداد الهواء ، والإغلاق ، والإغلاق ، غالبًا ما يتم استخدام التنصت على الحديد المقابل لخندق الخبث القصير ، مما يجعل تدفق الحديد في منطقة الصنبور هذه متآكلة بشدة. من السهل حدوث الحرق.
6. عدم وجود طرق للرصد
هناك سبب مباشر شائع لحوادث الاحتراق في الفرن العالي ، وهو أن هناك عددًا قليلاً من نقاط القياس لدرجة حرارة بطانة طوب الموقد في منطقة الاحتراق ، ولا يمكن زيادة درجة حرارة الطوب الكربوني بالموقد. وجدت بشكل حدسي ، وتم اتخاذ تدابير وقائية. في عملية الإنتاج العادية ، لم يدركوا أهمية الكشف عن اختلاف درجة الحرارة ، وتدفق المياه ، وكثافة تدفق الحرارة وغيرها من معايير عمود التبريد ، وفشلوا في اكتشاف المخاطر الخفية في أسرع وقت ممكن ، واتخذوا التدابير الوقائية المقابلة. على سبيل المثال ، فرن الانفجار Anshan Iron and Steel رقم 1 مع طرق كشف أفضل ، ارتفعت درجة حرارة الموقد بشكل كبير قبل وقوع الحادث ، كما عزز فرن الانفجار من مراقبة المناطق الرئيسية. في النهاية ، لم يتطور ليحترق ، ولكن حدث تسلل للحديد. الحادث ليس له تأثير. توسع أكثر.
2. عيوب في تصنيع وتركيب أعمدة التبريد
تعد جودة تصنيع وتركيب عمود التبريد أمرًا مهمًا جدًا لحياة الموقد. بمجرد أن يتسرب الماء من عمود التبريد إلى الموقد ، فلن يتم التحكم فيه بشكل فعال لفترة طويلة ، مما قد يتسبب في وقوع حادث كبير.
(1) تستخدم بعض أفران الصهر المحلية حفر الألواح الفولاذية المدلفنة لإنتاج ومعالجة أعمدة النحاس الملفوفة. بسبب عملية التصنيع ، هناك العديد من نقاط اللحام لهذه العصا. يجب أن تكون أنابيب المياه المدخل والمخرج ملحومة بجسم العصا ، وفي النهاية يكون اللحام مطلوبًا. ثقب الحرف. مع وجود العديد من فتحات اللحام ، من السهل التسريب أثناء النقل والتركيب وحتى الإنتاج. بمجرد تسرب الماء إلى الفرن ، سوف يسرع من أكسدة الطوب الكربوني وتلفه ويسبب حوادث كبيرة. لذلك ، يجب تجنب هذا النوع من عمود التبريد.
(2) لا ينبغي اختيار هيكل النفخ في منطقة الثقب لفرن الصهر الذي تم بناؤه حديثًا ، ويجب اختيار الحشو بين عمود تبريد الموقد وجلد الفرن بعناية خاصة لضمان سلامة منطقة الموقد في منطقة الثقب.
(3) يجب اختيار مادة صدم الكربون بين الطوب الكربوني وعصا التبريد باستخدام مادة صدم مكافئة للتوصيل الحراري للطوب الكربوني ، بحيث تصل إلى 15-20 واط / مللي كلفن.
(4) اختر هيكل تبريد بقدرة تبريد كافية. حجم مياه التبريد لموقد فرن الصهر الجديد رقم 3 3200m3 من Angang هو 1250 متر مكعب / ساعة ، ومساحة السطح المحددة للتبريد في العصا حوالي 0.6. حدث الاحتراق بعد أكثر من عامين من التشغيل. على الرغم من أن حجم مياه التبريد في موقد فرن الصهر 4350m3 من Baosteel الذي يستخدم نفس طوب الكربون لا يتجاوز 1700 متر مكعب / ساعة ، إلا أن فرن الانفجار يعمل منذ 18 عامًا ، ونسبة تبريده حوالي 1.3. لذلك ، يجب إيلاء المزيد من الاهتمام لمساحة سطح التبريد الخاصة بالموقد ، ويجب أن تكون أعلى من 1.0. قدرة التبريد لهيكل تبريد رذاذ الماء وهيكل التبريد من نوع السندويتش المستخدم في موقد أفران الصهر الأجنبية أكبر من هيكل التبريد الحالي في بلدي.
3. عدم كفاية التشغيل والصيانة بعد الإنتاج
1. الآثار الضارة للعناصر الضارة
في السنوات الأخيرة ، تم العثور على كمية كبيرة من العناصر المعدنية القلوية الضارة في التحقيق في تلف بعض أفران الانفجار ، مما يدل على أن البوتاسيوم والصوديوم والرصاص والزنك والعناصر الضارة الأخرى لها أضرار جسيمة على عمر خدمة طوب الكربون جسم الفرن. لا يمكن تفريغ هذه العناصر الضارة من الفرن مع مواد الشحن الأخرى ، ولكن يمكن فقط تعميمها وتجميعها باستمرار في الفرن. لا يقلل هذا من قوة فحم الكوك فحسب ، بل يؤثر أيضًا على حركة الفرن العالي للأمام. والأخطر من ذلك أنه يشكل معدل تمدد حجمي يصل إلى 50٪ مع الحراريات. يعمل المركب على تسريع الضرر الذي يلحق ببطانة الطوب الموقد.
2 ، تسرب معدات التبريد
فرن صهر في الإنتاج الطبيعي ، سواء كان تسربًا لجسم الفرن ، أو جدار التبريد للموقد أو تسرب الماء عالي الضغط من التويري ، طالما يدخل الماء إلى الفرن العالي ، فسوف يتسرب في النهاية إلى الموقد. لذلك ، في الإنتاج اليومي ، يجب استبدال المبردات الفردية في الوقت المناسب في حالة تلفها ، ويجب عدم استبدالها معًا ، وذلك لتقليل أضرار تسرب المياه إلى طوب الكربون في الموقد.
3 ، الصيانة اليومية للبوابة الحديدية ليست في مكانها
تقع معظم الأجزاء المحترقة من الموقد بالقرب من منطقة الثقب أو فتحة التوى ، والتي ترتبط بشكل أساسي بعدم كفاية الصيانة اليومية للحفرة. إن بيئة منطقة الثقب معقدة ومتآكلة بشدة. إذا كان عمق الثقب غير كافٍ لفترة طويلة أو تناثر ثقوبًا متكررًا ، فمن السهل أن يتسبب الحديد المنصهر في دخول مفاصل الطوب من قناة الثقب وتسريع تآكل الطوب الكربوني.
4. كثافة الصهر المفرطة
من أجل الاستيلاء على السوق ، تسعى بعض مصانع الصلب بتهور إلى قوة الصهر للأفران العالية. هذا يضع عبئًا كبيرًا على فرن الصهر بأكمله وأنظمته المساعدة ، بما في ذلك نظام طول العمر. هذا النوع من فلسفة الإنتاج والإدارة غير مرغوب فيه.
5. لا حماية فرن خام الفاناديوم التيتانيوم
فرن خام الفاناديوم - التيتانيوم محمي بطريقة مناسبة ، وتأثير حماية الفرن واضح. ومع ذلك ، فإن معظم الأفران العالية تستخدم حاليًا خام الفاناديوم-التيتانيوم لحماية الفرن بعد زيادة درجة حرارة طوب الكربون بشكل كبير. يحمي خام الفاناديوم-التيتانيوم الفرن للقضاء على الأخطار الخفية للحادث في حالة التبرعم.
6. الحشو غير المناسب للموقد
في السنوات الأخيرة ، عندما ترتفع درجة حرارة الطوب الكربوني في موقد المعالجة المنزلية بشكل غير طبيعي ، من الشائع فتح ثقوب في الفجوة بين جدارين التبريد لجلد الفرن. طريقة الحشو هذه مناسبة بشكل خاص للأفران العالية حيث توجد مشاكل في جودة البناء ، أو طبقة الصدم لا تفي بالمعايير ، أو تتقلص مادة الكبس بعد تسخينها ، وأسباب أخرى تشكل طبقة مقاومة حرارية. لكن تأكد من إيلاء اهتمام خاص لطريقة الحشو. بمجرد أن يكون الضغط في عملية الحشو مرتفعًا جدًا أو تكون جودة الحشو متوسطة ، فمن السهل تكسير بطانة الطوب الضعيفة بالفعل ، بحيث يدخل الطين إلى الموقد مباشرة من فجوة الطوب ودرجة الحرارة المرتفعة. أضف إلى سلامة الموقد.
7 ، وضع الفرن العالي إلى الأمام
أكدت كل من النظرية والتطبيق العملي على أن فرن الانفجار المستقر فقط هو الذي يمكن أن يحقق هدف الإنتاج العالي والاستهلاك المنخفض. يجب أن تتأثر حالة موقد الفرن العالي الذي يتقلب كثيرًا ، ولا يمكن مناقشة طول عمر الموقد والعمر الطويل للفرن العالي. لأنه في عملية الصهر ، سوف تتسبب ظروف الفرن المختلفة غير الطبيعية في تقلبات كبيرة في الحمل الحراري للموقد وقاع الفرن. تتسبب بعض إجراءات العلاج مثل إضافة عامل تنظيف الفرن إلى الفرن مباشرة في إتلاف الموقد وقاع الفرن. لذلك ، من أجل الحصول على عمر طويل للموقد ، من الضروري الحفاظ على العبور المستقر طويل المدى للفرن العالي وتجنب أو تقليل أي عمليات ضارة بعمر طويل للموقد.
8. التحكم في التكوين والحرارة الفيزيائية للحديد المصهور
يؤثر مستوى محتوى السيليكون والكبريت في الحديد المنصهر والحرارة الفيزيائية بشكل مباشر على سيولة حديد الخبث: يجب التحكم في محتوى السيليكون عند حوالي 0.5٪ (w) ومحتوى الكبريت عند حوالي 0.02٪ (w) وفقًا لـ الوضع المتقدم للفرن العالي. اضبط الوقت وفقًا لحالة فرن الصهر ، أو حالة التآكل في الموقد ، أو ما إذا كان خام الفاناديوم-التيتانيوم مثبتًا لحماية الفرن.


الوقت ما بعد: أغسطس-09-2021