【word】 底吹转炉出烟口铜冷却壁的喷漏及对策

【word】 底吹转炉出烟口铜冷却壁的喷漏及对策 底吹转炉出烟口铜冷却壁的喷漏及对策 謦簿墓0 文章编号:1671—071l(2011)12—0038—02 改造与更新 底吹转炉出烟口铜冷却壁的喷漏及对策 常海锋 (河南豫光金铅股份有限公司,河南济源454650) 摘要:通过底吹转炉出烟口铜冷却壁的修补,分析损坏原因,有针对性地采取防护和预防措施,延长 铜冷却壁的使用寿命. 关键词:底吹转炉;铜冷却壁;烟气冲刷;修补 中图分类号:TF748.21”4文献标识码:B 1.前言 河南豫光金铅股份有限公司现有两条80kt/a底吹炉生产 系统和一条直接炼铅生产系统,目前这三条转炉生产线出 烟口位置均装配方形铜水套(由四片铜冷却壁组成),出烟 口位置如图1所示.铅熔炼底吹转炉的技术依托QSL炉, 所以常规大修周期为1年.由于该公司制订了一套科学的管 理方法,减缓了烟气对转炉出烟口铜冷却壁的冲刷作用, 避免了因铜冷却壁的受损造成转炉被迫大修.转炉的炉龄 不断延长(35个月,41个月,62个月),而出烟口铜冷却壁 的固定螺栓在炉体框架上,需更换耐火材料时才能更换, 防止水溅入电机,导致电机烧毁.d.风机周围的空气中含 杂质要少,如氧化铁皮等.e.水,气管道要清洁,确保内 壁无锈,无焊渣等杂质. ?施工优化 在水雾冷却装置工作时,为保证雾化的效果,气源要 稳定,流速要快;水压要低于气压,而且水流要稳定,流 速要慢,最好是静止的水.然而现场可利用的气压在 0.45MPa左右,净环水压力却在0.5MPa左右,因此水必须进 行降压降速处理.由流体连续性方程AV=A2V,可知管内 不同截面的液流速度与横截面积大小成反比.这样通过不 同管径组合方法就可以实现.如图2所示,水管先用~b28mm 作引水管,然后扩径到32mm,让水流速急剧下降,再在 进入喷枪处采用~bl0mm的软管,这样可以尽量加大水压的 沿程损失,进而使水压,水速降到合适.为了使水量可以 调控,还特意在d~10mm的管路上加入调节水量球阀进行手 动调节.压缩空气则需要提速的过程,所以先采用~b48mm 的引气管,当气接到喷枪时管径缩小,气流速度就会急剧 升高产生局部真空,把水以雾状喷射出来.为了使水雾不 影响动平衡,不影响电机的工作,采用了双喷枪对称布置. 由于这个水雾装置主要在夏季和轧制硬线的时候才使用, 所以在~b28mm水管上增加一个气动球阀,使水的开启关闭 38中国设备工程I201i~12)q 过程能实现远程自动化控制;同时在两线气管和水管上分 别安装了清洗气管用球阀,这样就便于生产过程中的管道 杂质冲洗. 4.结束语 通过结合实际的不断改进和设计方案优化,水雾冷却 装置已经完成实施.通过使用情况来看,增加水雾装置后, 斯太尔摩冷却工艺各项运行参数稳定,冷却能力显着提高. 统计数据明,帘线钢产品合格率有了明显提高,平均合 格率达到95%以上.以帘线钢82B为例,改造后平均产品合 格率从87.84%上升到97.31%,按高线帘线钢平均月产量3万 t计算,每月可增加合格产品约2800t,增创效益近百万元, 本次改进和优化取得了良好的工艺,设备,生产和经济效 益. 参考文献: 【1】任亚丽.斯太尔摩控制冷却法在线材轧钢中的应用嘲.机械管理 开发,2004,(8);30—31. [2]史美堂.金属材料及热处理【M】.上海科学技术出版社,1980. 收稿日期:2011-06—28 辑:黄守宪】 改造与更新 可见加强出烟口铜冷却壁的日常维护,延缓铜冷却壁的烧 蚀至关重要. 渣处铜水套 虹吸道 耐火层 图1 2.铜冷却壁故障情况及成因 对比公司底吹转炉出烟口铜水套的使用情况如表1所示. 表1 炉龄/月铜冷却壁渗漏时间备注 第一次炉龄35第31个月 第二次炉龄41无渗漏 第三次炉龄62无渗漏 本次炉龄31(截至目前)第27/卜月目前仍在运行 (1)铜冷却壁喷漏的主要原因:转炉出烟口铜冷却壁 工作面受烟气的冲刷而变薄,被冲刷的水道部位厚度不足 0.5mm. (2)铜冷却壁喷漏的主要部位:转炉的出烟口位于转 炉右侧,靠近炉体铅口.烟气从炉体溢出造成对铜水套冲 刷,特别是对炉体中心侧冷却壁和靠近下料口侧冷却壁冲 刷较为严重.两次炉龄周期内铜水套的喷漏均集中在这二 片铜冷却壁工作面上. (3)铜冷却壁喷漏的大致时间:一般在转炉运行2年以 后,被冲刷的水道部位逐渐出现冲蚀喷漏现象. 3.铜冷却壁喷漏的处理 经历了多次水套喷漏补焊,积累了一定的处理经验. (1)第一次炉龄期间,炉体中心侧冷却壁和靠近下料 口侧冷却壁受高温烟气的影响,受热面冷却水道21mm厚的 铜壁经冲刷后多处出现喷漏(厚度<0.5ram),采用大割把乙 炔加热,氩弧焊修补的方案,进行先堵漏再铺焊的维修作 业.经过两天的补焊,对大面积的喷漏进行有效处理,但 修补的冷却壁仍有渗漏现象,在停炉大修时又进行了多次 补焊处理. (2)本次炉龄期间,铜水套水冷壁因冲蚀变薄造成喷 漏现象,铜冷却壁喷漏的冷却水遇到1100?以上的高温烟 气,即刻生成大量的水蒸汽冒出.当时炉内渣线过高需放 渣后才能转炉,蒸汽越冒越大,严重影响到现场的作业环 境和设备安全运行.现场人员采取了逐一停水判断方位的 方法,确定喷漏铜冷却壁后切断其冷却水.40min后放渣至 规定部位转炉检查,发现切断冷却水的铜冷却壁严重变形. 邀请专业人员进行氦气保护焊修补,由于多处水道铜 表2 图2 壁固定螺 厚捣打料 修复后使修复费用修复时间/h后续工作 用时间/d/(元/次) 第一次炉龄3730—3519Ooo重新补焊 捣打层完好长本次炉龄128Oo0修补捣打层 期使用 壁较薄,铜冷却壁导热性能较好,温度加不上去,焊接难 度较大.更换方案即对原喷漏部位堵漏后再进行铺焊一层 的原方案进行调整.经过12h的连续作业,完成堵漏作业并 在其工作面增加捣打料保护层减缓烟气冲刷(见图2).然 后升温后转入正常生产. (3)铜冷却壁的修补情况对比如表2所示. 第一次炉龄,后续工作一般为30天左右烟气冲刷漏水, 重新补焊,补焊3次后停炉大修.本次炉龄自2011年1月修 补后外加耐火料捣打层至今6个月未出现烧蚀渗漏现象. 4.应对措施 (1)增加铜冷却壁的冷却水量,降低冷却水温度,减 缓铜冷却壁受高温的影响. (2)在不影响铜冷却壁安装的情况下,将铜冷却壁水 道中心向非工作面一侧挪移,适当增加铜冷却壁工作面一 侧的厚度. (3)在铜冷却壁工作面捣打耐火料保护层,提高铜冷 却壁的使用寿命. (4)针对铜冷却壁堵头漏水的情况,在不影响冷却壁 冷却水道的情况下,适当加长堵头的长度,用管螺纹拧紧 后外部铆焊处理. (5)每次转炉换枪,处理铅口期间,检查捣打层的完 好性,适时进行修补. 5.效果 通过以上措施的实施,对铜冷却壁的长期稳定运行提 供了保障,目前公司的三条转炉生产线出烟口铜冷却壁运 行正常,有效消除了因铜冷却壁受损造成出烟口框架变形, 出烟口砖脱落,而导致被迫停炉的事故发生. 收稿日期:2Ol1-07—21 [编辑:黄守宪] 2o11年12月l中国设备工程39