八鋼150t轉(zhuǎn)爐汽化煙道漏水淺析

潘 彪

（新疆八一鋼鐵股份有限公司，新疆 烏魯木齊830022）

0 前言

新疆八一鋼鐵股份有限公司第一煉鋼廠150t 轉(zhuǎn)爐2012 年8 月9日投產(chǎn)，轉(zhuǎn)爐一次除塵采用世界先進工藝-LT 干法除塵。 轉(zhuǎn)爐汽化系統(tǒng)包括：除氧器、汽包、汽化煙道及給水、循環(huán)系統(tǒng)，而汽化煙道又稱余熱鍋爐，由裙罩、爐口段煙道、移動煙道、斜煙道Ⅰ段、斜煙道Ⅱ段、轉(zhuǎn)彎煙道Ⅰ段、轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段組成。150t 轉(zhuǎn)爐自投產(chǎn)運行至2013 年3 月9 日起，爐口段煙道、移動段煙道及轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段陸續(xù)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，且狀況日趨惡化，嚴重影響和制約了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的正常運行，尤其轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段漏水直接影響到LT 干法除塵粗灰系統(tǒng)的運行和電除塵器的除塵效率。

1 轉(zhuǎn)爐汽化煙道漏水現(xiàn)狀

圖1 爐口段煙道漏水點

圖2 移動段煙道漏水點

圖3 轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段漏水點

1.1 轉(zhuǎn)爐汽化煙道爐口段煙道內(nèi)層區(qū)域冷卻水管大面積出現(xiàn)橫向裂紋，如圖1 所示。

1.2 移動段煙道轉(zhuǎn)彎處少數(shù)冷卻水管出現(xiàn)橫向裂紋，如圖2 所示。

1.3 轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段上聯(lián)箱下部水平段冷卻水管大面積出現(xiàn)橫向裂紋，如圖3 所示。

2 轉(zhuǎn)爐汽化煙道漏水分析

2014 年6 月八鋼150t 轉(zhuǎn)爐產(chǎn)線年修， 汽化系統(tǒng)裙罩、 爐口段煙道、移動煙道進行整體更換，對下線煙道解體并綜合整個汽化系統(tǒng)水量分配進行分析：

2.1 爐口段煙道冷卻水管裂紋發(fā)生在爐口段煙道內(nèi)層的整個區(qū)域，存在普遍性，從冷卻水管產(chǎn)生裂紋的方向來看，均為橫向裂紋，因冷卻水管冷卻效果差、疲勞受損導(dǎo)致。首先拆除爐口段煙道節(jié)流裝置檢查，節(jié)流裝置節(jié)流孔基本無堵塞，排除節(jié)流孔堵塞引起的冷卻效果差原因?qū)е?。爐口段煙道原設(shè)計流量為250～300m3/h，但從轉(zhuǎn)爐實際吹煉過程看，冷卻流量基本在260m3/h 左右，流量偏低，冷卻效果差，導(dǎo)致爐口段煙道冷卻水管因熱疲勞產(chǎn)生橫向裂紋漏水。

2.2 移動煙道冷卻水管漏水發(fā)生在煙道轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的個別水管上，不具普遍性。移動煙道更換下線，拆除漏水冷卻管對應(yīng)節(jié)流裝置，發(fā)現(xiàn)節(jié)流裝置節(jié)流孔均有不同程度堵塞。每個節(jié)流裝置有節(jié)流孔40 個，出現(xiàn)6～8 個裂紋的冷卻水管對應(yīng)的節(jié)流裝置節(jié)流孔堵塞6～9 個，出現(xiàn)1～3個裂紋的冷卻水管對應(yīng)的節(jié)流裝置節(jié)流孔堵塞3～5 個，從而判斷移動煙道個別冷卻水管出現(xiàn)橫向裂紋是由節(jié)流裝置節(jié)流孔堵塞，冷卻水管冷卻效果差造成的。

2.3 轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段漏水點出現(xiàn)在上聯(lián)箱下部水平段冷卻水管上，在此局部區(qū)域冷卻水管發(fā)生的橫向裂紋特別集中， 此區(qū)域外無漏水現(xiàn)象。 根據(jù)轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段結(jié)構(gòu)的設(shè)計和汽化系統(tǒng)設(shè)備的布局來看，轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段上升管與汽包距離較短， 上口內(nèi)弧面熱力水管冷卻效果差；轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段上口內(nèi)弧面熱力水管設(shè)計有一截水平段，管內(nèi)飽和水分層，煙道內(nèi)層冷卻效果差；這兩方面原因?qū)е铝宿D(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段上聯(lián)箱下部水平段冷卻水管大面積出現(xiàn)橫向裂紋而漏水。

3 轉(zhuǎn)爐汽化煙道漏水解決方法

3.1 提高爐口段煙道的循環(huán)配水量：150t 轉(zhuǎn)爐汽化煙道斜煙道Ⅰ段、斜煙道Ⅱ段、轉(zhuǎn)彎煙道Ⅰ段、轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段在自然循環(huán)的基礎(chǔ)上均設(shè)計配有強制循環(huán)，但從整個汽化系統(tǒng)和循環(huán)效果來看，斜煙道Ⅰ段、斜煙道Ⅱ段轉(zhuǎn)爐煙氣溫度較高，加之對比其他產(chǎn)線汽化系統(tǒng)的設(shè)計，單靠自然循環(huán)的動力完全可以滿足煙道的冷卻效果。因此，關(guān)閉斜煙道Ⅰ段、斜煙道Ⅱ段強制循環(huán)管路閥門，使得強制循環(huán)富裕的水量分配到爐口段煙道。

圖4 改進后的轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段

3.2 針對移動煙道節(jié)流裝置節(jié)流孔堵塞導(dǎo)致冷卻水管漏水的問題，一方面，根據(jù)系統(tǒng)的水質(zhì)情況加大汽化系統(tǒng)加藥量，確保鍋爐水水質(zhì)、增大排污；另一方面，確保除氧器的穩(wěn)定運行，減少鍋爐水游離氧對冷卻水管的腐蝕結(jié)構(gòu)情況。

3.3 轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段煙道因存在設(shè)計缺陷導(dǎo)致局部冷卻水管冷卻效果差的問題，針對此局部區(qū)域采用局部更換冷卻水管的方式進行修復(fù)，并將原設(shè)計的一截水平段改為直接圓弧過渡，提高此區(qū)域冷卻水管的冷卻效果。 具體做法如圖4 所示。 并將圖1 中云線區(qū)域新舊冷卻水管收口的相貫線處貼補10mm 厚鋼板、 焊接抓丁、 噴涂耐溫1200℃容重1400Kg/m3輕質(zhì)澆注料進行處理。

4 結(jié)束語

措施實施后， 爐口段循環(huán)冷卻水流量由260m3/h 提高到320m3/h；轉(zhuǎn)彎煙道Ⅱ段冷卻水管設(shè)計結(jié)構(gòu)的改進，提高了冷卻水管的冷卻效果；鍋爐水加藥情況和除氧器除氧效果確保了循環(huán)系統(tǒng)的水質(zhì)。 150t轉(zhuǎn)爐汽化煙道漏水問題的徹底解決，確保了轉(zhuǎn)爐汽化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

［1］氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐汽化冷卻設(shè)計編寫組.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐汽化冷卻設(shè)計[Z].包鋼院，1973.

［2］張芳,主編.轉(zhuǎn)爐煉鋼[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008.