提高轉(zhuǎn)爐設(shè)備使用壽命

張金龍張樂(lè)金趙興(馬鋼第三鋼軋總廠馬鞍山243000)

摘要：針對(duì)煉鋼廠50噸轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)中遇到的各類(lèi)設(shè)備故障進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，提高轉(zhuǎn)爐設(shè)備在線使用壽命。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐設(shè)備故障改進(jìn)壽命

中圖分類(lèi)號(hào)：TF71：TF748+.05文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

收稿日期：2014-01-02

作者簡(jiǎn)介：張金龍(1981-)，男，馬鋼股份公司第三鋼軋總廠，工程師。

我廠自1997年采用濺渣護(hù)爐技術(shù)以來(lái)，轉(zhuǎn)爐爐齡迅速提高，目前我廠轉(zhuǎn)爐爐齡最高已達(dá)到36000多爐。隨著轉(zhuǎn)爐爐齡的迅速提高，轉(zhuǎn)爐水冷件、出鋼口、爐帽、爐殼及爐裙的壽命能否滿足爐齡3萬(wàn)爐以上的要求，在一個(gè)爐役期內(nèi)杜絕大的設(shè)備故障，成為我們?cè)O(shè)備工作者應(yīng)該研究的主要課題之一，下面我們針對(duì)爐殼等轉(zhuǎn)爐設(shè)備分別加以論述。

1爐殼等設(shè)備對(duì)轉(zhuǎn)爐壽命的影響

1．1 現(xiàn)狀：

目前我廠正在使用的爐殼基本是4-6年更換一次爐殼，新的爐殼換上后，當(dāng)爐齡達(dá)到 20000爐以上，普遍存在如下問(wèn)題：

(1)轉(zhuǎn)爐爐殼局部變薄，引起爐殼變形甚至破裂。

(2)爐殼爐帽部分鋼板氧化變薄，造成局部孔洞。

(3)由于爐殼變形嚴(yán)重造成裙板支腿變形脫焊，裙板掉落，起不到隔離爐渣，防止?fàn)t帽粘鋼及保護(hù)水冷爐口進(jìn)出水管作用。

(4)出鋼口鋼板變形嚴(yán)重，固定點(diǎn)開(kāi)焊，出鋼口破裂，成為安全生產(chǎn)的隱患。

隨著轉(zhuǎn)爐爐齡的進(jìn)一步提高，以上故障還會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)爐的壽命，由于工作環(huán)境高溫多塵且爐帽、爐裙變形氧化嚴(yán)重，鋼板可焊性差，給更換出鋼口和焊接爐帽帶來(lái)了極大的困難，沒(méi)有很好的辦法牢固地固定出鋼口和爐裙，設(shè)備只能處于應(yīng)付狀態(tài)，給安全生產(chǎn)帶來(lái)了隱患。

1．2 原因分析：產(chǎn)生以上問(wèn)題的原因，經(jīng)過(guò)深入分析后認(rèn)為主要有以下幾點(diǎn)：

(1)轉(zhuǎn)爐爐襯達(dá)到一定爐齡后，局部爐襯侵蝕嚴(yán)重，但是由于缺乏科學(xué)有效的手段檢測(cè)各個(gè)部分爐襯的厚度，不能為補(bǔ)爐提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)，從而使個(gè)別爐襯薄的地方爐殼長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，引起鋼板氧化變薄。

(2)從轉(zhuǎn)爐爐口流出的鋼渣堆積到出鋼口鋼板上，使出鋼口也長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，同時(shí)鋼水的重力及熱應(yīng)力引起出鋼口固定點(diǎn)開(kāi)焊，最終造成出鋼口脫落。

(3)爐裙固定方式不合理，爐裙上部受熱后極易發(fā)生變形，在爐裙和爐帽之間存在縫隙，轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)噴濺出的渣子便流入它們之間，不斷加劇爐裙、爐帽的變形和氧化，而且給生產(chǎn)人員清渣帶來(lái)了很大的困難。通過(guò)以上的分析可知，產(chǎn)生問(wèn)題的核心在于爐帽、爐殼、爐裙長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，鋼板被氧化變形所致。

1．3解決方案

1．3．1 解決爐殼變形及裂紋的關(guān)鍵在于能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)爐襯變薄區(qū)域，給補(bǔ)爐提供一個(gè)科學(xué)的依據(jù)，做到有的放矢。根據(jù)其他鋼廠經(jīng)驗(yàn)使用激光測(cè)厚儀及時(shí)測(cè)量出爐襯不同位置的厚度，可以很好的解決這一難題。另外，選擇合適的材質(zhì)也可以較好的解決爐殼變形、裂紋及爐帽、出鋼口鋼板氧化變形問(wèn)題。

1．3．2 解決爐裙變形及爐帽、出鋼口鋼板氧化問(wèn)題，必須加強(qiáng)管理，精心操作，盡量減少?lài)姙R。轉(zhuǎn)爐噴濺是發(fā)生導(dǎo)致?tīng)t裙支腿變形及爐帽、出鋼口變形的根本原因，但是生產(chǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)爐噴濺是不可避免的，因此除了加強(qiáng)操作外，設(shè)備還要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

(1)改進(jìn)爐裙的固定方式。原爐裙固定方式，爐裙支腿通過(guò)焊接固定到爐殼上面，一旦爐殼變形嚴(yán)重容易造成支腿開(kāi)焊，由于爐裙上部受熱最嚴(yán)重，上部支腿受熱后發(fā)生變形，轉(zhuǎn)爐冶煉濺出的紅渣便落到爐裙與爐帽之間，使?fàn)t帽受熱，加劇爐帽變形從而造成爐裙脫落，因此將爐裙支腿由全部焊接改為上下局部焊接，將支腿中間部位改為彈性支承，使?fàn)t殼變形對(duì)爐裙支腿變形影響減小。

(2)改進(jìn)爐帽、托圈設(shè)計(jì)方式，參照我廠4#轉(zhuǎn)爐形式，將爐帽及托圈設(shè)計(jì)成水冷形式，降低出鋼口與爐裙溫度，能有效防止熱變形和過(guò)度氧化。爐帽溫度降下來(lái)后，爐裙的使用壽命也將大大提高。為了提高設(shè)備的使用壽命，我們?cè)跔t役檢修過(guò)程對(duì)爐帽進(jìn)行了改造，主要是在爐帽的外圈增設(shè)了兩圈Φ89的水冷盤(pán)管，從而降低爐帽溫度，防止?fàn)t帽變形，方案實(shí)施后運(yùn)行2年未發(fā)生爐裙脫落，出鋼口固定點(diǎn)開(kāi)焊現(xiàn)象。

2轉(zhuǎn)爐設(shè)備常見(jiàn)故障及改進(jìn)措施

2.1　轉(zhuǎn)爐料倉(cāng)設(shè)備故障

原震動(dòng)給料器采用鋼絲繩彈簧吊掛，在運(yùn)行過(guò)程中由于散裝料的重量及設(shè)備產(chǎn)生的震動(dòng)力造成鋼絲繩經(jīng)常斷裂，影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。

改進(jìn)措施：將原鋼絲繩彈簧吊掛改成彈簧拉桿吊掛，徹底解決了吊掛斷裂難題。(見(jiàn)圖1、圖2)

2.2　活動(dòng)煙罩升降故障

原轉(zhuǎn)爐活動(dòng)煙罩為了防止火焰外露及提高煤氣回收品質(zhì)，在活動(dòng)煙罩上部安裝水封插板，但轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生煙塵及鋼渣，導(dǎo)致活動(dòng)煙罩水封槽堵塞，造成水封插板無(wú)法正常插入活動(dòng)煙罩水封槽底部，使活動(dòng)煙罩無(wú)法正常升降，故需要停爐清理，每次需要停爐9-12小時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)造成一定影響 ，也造成轉(zhuǎn)爐煙塵外溢影響環(huán)境。

改進(jìn)措施：將活動(dòng)煙罩水封改為蒸汽封，具體內(nèi)容是去除水封槽及水封插板，同時(shí)考慮不能影響煤氣回收及燒損設(shè)備，故在活動(dòng)煙罩上聯(lián)箱上部設(shè)置一圈蒸汽管路代替水封插板作用，蒸汽開(kāi)關(guān)與轉(zhuǎn)爐吹煉聯(lián)鎖，為了防止活動(dòng)煙罩在運(yùn)行過(guò)程中跑偏損壞其他設(shè)備，在活動(dòng)煙罩上聯(lián)箱設(shè)置導(dǎo)向輪，將汽化煙道爐口段進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，保證活動(dòng)煙罩升降行程。(見(jiàn)圖3)

2.3　水冷件漏水故障

轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫輻射及外在因素的影響，造成水冷件經(jīng)常出現(xiàn)漏水故障，如汽化煙道、活動(dòng)煙罩、水冷爐口等設(shè)備。我們通過(guò)分析每

次檢修的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄，發(fā)現(xiàn)造成漏水故障頻繁的主要原因有冷卻水質(zhì)的影響以及存在設(shè)計(jì)缺陷。

改進(jìn)措施：通過(guò)改變水冷件的冷卻水質(zhì)及供水方式，同時(shí)將設(shè)計(jì)存在的缺陷進(jìn)行變更設(shè)計(jì)。針對(duì)爐役中后期轉(zhuǎn)爐水冷件自然氧化母材減薄現(xiàn)象，采用對(duì)水冷件減薄的母材進(jìn)行挖補(bǔ)更換。通過(guò)以上措施后水冷件在線使用壽命大幅提高，例如汽化煙道在一個(gè)爐役期間內(nèi)(兩年)可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。

3結(jié)語(yǔ)

轉(zhuǎn)爐設(shè)備能否達(dá)到我們預(yù)期的要求，關(guān)鍵在于依靠科技進(jìn)步，通過(guò)不斷創(chuàng)新，改進(jìn)不合理的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高我們的設(shè)備裝備水平。同時(shí)加強(qiáng)點(diǎn)檢，穩(wěn)定操作，也是提高轉(zhuǎn)爐設(shè)備壽命不可缺少的重要因素。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]朱云，冶金設(shè)備[M].北京：冶金工藝出版社 ，2009

[2]韓成.30 t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐活動(dòng)煙罩改造[J].冶金動(dòng)力，2009,5

To improve the service life of converter equipment

ZHANG Jin-long,ZHANG Le-jin,ZHAO Xing

Abstract：This paper analyzes the various types of equipment fault in steelmaking plant of 50 tons of converter met in production, and put forward thecorresponding improvement measures, improve the service life of converter equipment online。

Key words：converter;equipment failure;improvement;lifement