韶鋼8#高爐有效容積3200m3，于2009年10月16日建成投產(chǎn)。2016年2月高爐中修后平均風(fēng)溫1160℃，5月16日8#風(fēng)口上方熱風(fēng)圍管發(fā)生穿漏事故(位于圍管圓周上半部11～12點(diǎn)鐘方向，裂縫尺寸1200mm×10mm)，休風(fēng)后被迫采取澆注加壓漿的方式進(jìn)行處理。之后在圍管其他部位陸續(xù)發(fā)現(xiàn)有7個(gè)較大面積區(qū)域溫度高達(dá)250℃以上，于是利用6月30日高爐定修機(jī)會(huì)對(duì)熱風(fēng)圍管這7個(gè)部位進(jìn)行打開鋼殼澆注輔加壓漿，圍管其他圓周部位局部溫度高(>200℃)的31處采取壓漿方式進(jìn)行大面積治理，運(yùn)行狀態(tài)得到基本控制。日后利用高爐定修機(jī)會(huì)采取長(zhǎng)效維護(hù)措施，在月平均1160℃風(fēng)溫運(yùn)行下，達(dá)到可控狀態(tài)，取得較好的維護(hù)效果。

　　穿漏部位處理過程

　　高爐休風(fēng)后將穿漏部位圍管鋼殼割開，檢查確認(rèn)保溫磚(NG0.5)燒損、粉化比較嚴(yán)重，但工作層耐火磚(HLG)存在，沒有垮塌，有10～20mm縫隙，穿漏四周耐材沉降空間較大，約200～250mm不等。殘余耐火材料清理完畢后，用含鋯陶瓷纖維毯(耐火度≥1300℃)將工作層耐火磚縫隙及四周堵塞，用高強(qiáng)度陶瓷耐磨澆注料澆注，再壓漿處理，并對(duì)圍管其他部位進(jìn)行溫度檢測(cè)、開孔檢查和灌漿。

　　穿漏事故原因分析

　　1耐火材料和施工質(zhì)量

　　1.1耐火材料結(jié)構(gòu)配置

　　熱風(fēng)圍管和熱風(fēng)總管的耐火材料結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外都為:重質(zhì)耐火磚HLG(160mm)、保溫磚LG0.6(114mm)、保溫磚NG0.5(114mm)、耐火纖維板LYGX-264/纖維毯HA(30mm)、噴涂料CN-130a(50mm)。

　　2015年12月在對(duì)熱風(fēng)總管的耐火材料下沉檢查中，發(fā)現(xiàn)在圍管至混風(fēng)管段有200～300mm不同程度的下沉;2016年2月高爐中修檢測(cè)倒流管與圍管三岔口時(shí)發(fā)現(xiàn)該部位下沉50～80mm(管殼表面溫度150～180℃);2016年5月16日對(duì)圍管穿漏部位進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)耐火材料沉降200～250mm，12#、4#風(fēng)口部位開孔檢測(cè)沉降分別約為100、150mm。從而推算整個(gè)熱風(fēng)圍管耐火材料存在100～250mm的沉降量。

　　從熱風(fēng)圍管耐火材料結(jié)構(gòu)及配置來分析，沉降量主要是由于圍管重質(zhì)工作層耐火磚低蠕變、荷重軟化等高溫指標(biāo)較差，在長(zhǎng)期的高溫、高壓工作環(huán)境下，導(dǎo)致管道內(nèi)襯磚整體收縮;另外管道底部耐火纖維板LYGX-264(30mm)也有一定的壓縮量，兩者疊加所致。

　　1.2施工質(zhì)量存在問題

　　圍管穿漏部位位于管道圓周11～12點(diǎn)鐘方向，從管道圓周耐火磚砌筑圖來看位于HLG-11與HLG-12縫隙部位(砌筑時(shí)最后一塊磚)，見圖1。圍管在此部位發(fā)生穿漏的原因之一就是施工時(shí)磚縫隙過大或泥漿填充不密實(shí)，導(dǎo)致熱風(fēng)從縫隙中竄出，穿過保溫磚，并聚集在圍管鋼殼下，當(dāng)鋼殼出現(xiàn)裂紋等情況時(shí)，氣體對(duì)流通道形成，穿漏即發(fā)生。

　　圍管穿漏部位長(zhǎng)約1200mm，按耐火磚原標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度230mm計(jì)算，約5塊磚長(zhǎng)。從現(xiàn)場(chǎng)穿漏照片對(duì)應(yīng)砌筑圖紙來看，原本每環(huán)磚間設(shè)計(jì)上的錯(cuò)縫變成了實(shí)際施工后貫通縫隙(主要是工作層耐火磚HLG)。在管道局部點(diǎn)形成高溫通道后，由于耐火磚的貫通縫隙，加劇了圍管穿漏部位向管道縱向的拉長(zhǎng)和擴(kuò)大。

　　管理缺陷

　　由于熱風(fēng)圍管在生產(chǎn)中發(fā)生穿漏的情況在高爐煉鐵行業(yè)中極為少見，因此習(xí)慣上的麻痹讓管理者們都覺得圍管結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，一般不會(huì)出問題，即使2015年12月留意、處理了8#高爐熱風(fēng)總管的沉積，但忽視了同種耐火材料結(jié)構(gòu)和配置都會(huì)存在沉降和竄氣問題;其次，圍管上方通風(fēng)效果差，煤氣濃度高，通廊為鋼板結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)難度大，不能有效全面點(diǎn)檢或檢測(cè)，導(dǎo)致熱風(fēng)圍管在局部出現(xiàn)溫度升高后沒及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效措施進(jìn)行控制。

　　對(duì)高爐各部位進(jìn)行了檢查和強(qiáng)化檢查后發(fā)現(xiàn)：

　　(1)發(fā)生過穿漏部位的8#風(fēng)口上方熱風(fēng)圍管一直是重點(diǎn)關(guān)注、維護(hù)部位，前后共進(jìn)行壓漿7次;其次是31#～3#、14#、19#～20#風(fēng)口上方熱風(fēng)圍管部位，均達(dá)到了4～5次;28～30#風(fēng)口上方尚好。最近7個(gè)月狀態(tài)變差較大的區(qū)域?yàn)?1#～3#風(fēng)口上方熱風(fēng)圍管部位。

　　(2)8#風(fēng)口部位圍管壓入最多，達(dá)到了1150kg;其次是1#～2#、14#均達(dá)到了1000kg以上;20#風(fēng)口區(qū)域壓入量呈上升趨勢(shì)。

　　針對(duì)熱風(fēng)管的這些情況，采取以下措施：

　　(1)為避免熱風(fēng)管道出現(xiàn)耐火材料沉降現(xiàn)象，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)提高重質(zhì)工作層耐火磚低蠕變、荷重軟化等關(guān)鍵指標(biāo)要求，再結(jié)合增加重質(zhì)工作層耐火磚厚度、提高保溫磚抗燒損能力等綜合措施，達(dá)到提高熱風(fēng)管道整體質(zhì)量目標(biāo)。

　　(2)優(yōu)化熱風(fēng)管道耐火材料配置結(jié)構(gòu)。新設(shè)計(jì)的熱風(fēng)主管、支管和圍管底部建議取消設(shè)置耐火纖維板LYGX(30mm)配置，將耐火磚直接砌筑在噴涂料層上面，消除因耐火纖維板LYGX被壓縮產(chǎn)生的沉降量;在熱風(fēng)圍管等管系施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理，消除每環(huán)磚之間形成通縫等先天性的隱患。消除耐火材料沉降和竄氣是消除熱風(fēng)圍管發(fā)生穿漏的有效措施。

　　(3)熱風(fēng)圍管在多個(gè)部位出現(xiàn)超出正常溫度控制標(biāo)準(zhǔn)后，可考慮先采取澆注加壓漿的方法實(shí)現(xiàn)狀態(tài)控制處理，再利用高爐定修機(jī)會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)效維護(hù)鞏固處理。由于壓漿料的抗燒損能力等性能無法與重質(zhì)工作層耐火磚相比，在熱風(fēng)管道重質(zhì)工作層耐火磚之間出現(xiàn)較大的縫隙或多次壓漿效果不明顯時(shí)，還需擇機(jī)進(jìn)行開孔澆注處理。