淺談轉(zhuǎn)爐煉鋼汽化冷卻系統(tǒng)常見問題及解決措施

王朝暉

摘 要：轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)是轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝中的重要組成部分，該系統(tǒng)在轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中起到了降低轉(zhuǎn)爐煙汽溫度，清除煙汽中的粉塵顆粒以及吸收蒸汽熱能等多重作用，是確保轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)清潔環(huán)保、節(jié)能降耗，實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要設(shè)備。由于轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)工作環(huán)境比較復(fù)雜惡劣，因此在系統(tǒng)運行中經(jīng)常會出現(xiàn)“腐蝕、堵塞、結(jié)垢”等問題，繼而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)，對此必須引起高度的重視。本文主要對轉(zhuǎn)爐煉鋼汽化冷卻系統(tǒng)在運行中的常見問題進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐煉鋼；汽化冷卻系統(tǒng)；常見問題；解決措施

轉(zhuǎn)爐汽化冷卻技術(shù)是利用水的汽化吸熱原理，帶走被冷卻對象熱量，從而使其冷卻降溫的一種冷卻方式，該方法在轉(zhuǎn)爐煉鋼煙汽冷卻除塵環(huán)節(jié)具有廣泛的應(yīng)用，系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行也是保證轉(zhuǎn)爐順產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要因素。在實際的生產(chǎn)過程中，由于受高溫、高濕等環(huán)境因素的影響，再加之操作維護(hù)不當(dāng)，使得汽化冷卻系統(tǒng)時常會出現(xiàn)“腐蝕、堵塞、結(jié)垢”等問題，不僅會影響設(shè)備的正常運行，而且還會縮短設(shè)備的使用壽命。對此，我們必須認(rèn)真分析事故問題原因，積極采取有針對性的措施對這些事故問題加以解決，才能確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1 轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)運行中的常見問題分析

1.1 系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕

設(shè)備的腐蝕是汽化冷卻系統(tǒng)最常見的故障問題，造成設(shè)備腐蝕的原因主要是由于溫度變化，以及水、氧、二氧化碳的共同作用。供給熱力式除氧器的低溫軟水中溶解有一定量的氮、氫、氧及二氧化碳?xì)怏w，其中氧與二氧化碳的存在會產(chǎn)生弱酸，使得冷卻系統(tǒng)的泵組、鍋爐、管網(wǎng)等在長期作用下容易發(fā)生嚴(yán)重的氧化腐蝕，尤其是在低于40℃的低溫高氧水中，設(shè)備內(nèi)部腐蝕情況更為突出。生產(chǎn)實踐表明，沒有除氧的軟水對設(shè)備的腐蝕作用是經(jīng)過充分除氧的數(shù)倍。若系統(tǒng)設(shè)備長期受到嚴(yán)重腐蝕，輕則可影響設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的還會引起爆管漏水事故，造成生產(chǎn)中斷。

1.2 設(shè)備內(nèi)部結(jié)垢

汽化冷卻系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)垢主要是因為其使用的軟水中含有較多雜質(zhì)物造成的。軟水在送入除氧器之前都會用純堿和石灰進(jìn)行軟化處理，以去除水的永久硬度和暫時硬度，在軟化處理后，將軟水送入汽化冷卻系統(tǒng)前，如果再用磷酸三鈉進(jìn)一步消除硬度的話，則可使系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)垢量減少很多。汽化冷卻系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)垢的最直接影響就是導(dǎo)致系統(tǒng)傳熱效率降低，并且隨著結(jié)垢厚度的增加，使內(nèi)外傳熱不暢，繼而在高溫?zé)熎略斐蔁煹拦苁獗砻娴臒龘p。如果結(jié)垢未能得到及時、徹底的處理，在這種反復(fù)的燒損下，久而久之，則會造成設(shè)備使用壽命的降低，乃至造成局部爆管漏水事故。

1.3 供排水堵塞

堵塞問題主要包括供水、排水和排污部分堵塞，往往發(fā)生在處理各類生產(chǎn)事故之后的復(fù)產(chǎn)階段。其中高壓自然循環(huán)的堵塞容易通過監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)，一般不會造成嚴(yán)重后果；而低壓強(qiáng)制循環(huán)的堵塞則較難發(fā)現(xiàn)，因此，堵塞問題也多發(fā)生在低壓強(qiáng)制循環(huán)設(shè)備上，如果堵塞問題沒有及時發(fā)現(xiàn)并疏通排除的話，則會對生產(chǎn)和安全構(gòu)成較大的危害。輕則可造成冷卻系統(tǒng)設(shè)備的損壞，嚴(yán)重的可導(dǎo)致活動煙罩等部分的泄露，造成轉(zhuǎn)爐停產(chǎn)。

2 轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)常見問題的解決措施

2.1 腐蝕的解決措施

汽化冷卻系統(tǒng)腐蝕問題的解決，歸根結(jié)底還是要想辦法盡量減少軟水中的氧和二氧化碳等氣體。根據(jù)不同溫度、壓力下水的飽和氧量分析，通過控制分壓力和水溫可達(dá)到降低水中氧等氣體的目的。降低水中氧含量應(yīng)將除氧器排氣頭壓力控制在0.02～0.04MP之間，除氧水溫控制在102～104℃之間。這樣就可使軟水中的腐蝕性氣體得到穩(wěn)定、有效地排出，從而最大限度地控制和減緩軟水中氧、二氧化碳等氣體對系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕。

2.2 結(jié)垢問題的解決

汽化冷卻系統(tǒng)結(jié)垢問題的解決，關(guān)鍵還是要做好除氧后軟水的再軟化，使其軟化更為徹底。其主要辦法在前文已有提及，就是將經(jīng)過純堿、石灰軟化處理和除氧合格后的軟水在送入汽化冷卻系統(tǒng)前用磷酸三鈉進(jìn)一步消除硬度。其反應(yīng)方程式主要為以下：

3Ca（HCO3）2+2Na3PO4——Ca3（PO4）2↓+6NaHCO3

加入磷酸三鈉不僅可以進(jìn)一步消除水硬度，而且還能促進(jìn)已沉積的老水垢逐漸溶解，消除結(jié)垢；同時，反應(yīng)后還可在設(shè)備內(nèi)壁形成一層致密的保護(hù)膜，使設(shè)備內(nèi)壁與水中的腐蝕性物質(zhì)相隔離，從而起到延緩腐蝕，保護(hù)設(shè)備的作用。通過生產(chǎn)實踐，在加入一定量的磷酸三鈉后，運行觀察一段時間，發(fā)現(xiàn)汽化冷卻系統(tǒng)設(shè)備的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)現(xiàn)象基本消除，漏水率明顯下降，傳熱性明顯改善。

2.3 阻塞問題的解決

堵塞問題的解決關(guān)鍵在于密切觀察、及時發(fā)現(xiàn)。通過對設(shè)備運行中堵塞事故的分析，發(fā)現(xiàn)低壓強(qiáng)制循環(huán)中冷卻管束和各子循環(huán)管道一般不易堵塞，堵塞現(xiàn)象主要發(fā)生在各子循環(huán)的進(jìn)水閥門上。針對這種情況可采取以下對策：一是在各子循環(huán)進(jìn)水閥門進(jìn)、出口處分別安裝排污閥，以便及時有效地檢查進(jìn)水閥前后軟水流量的變化，從而可以在系統(tǒng)各類事故處理完畢恢復(fù)生產(chǎn)時準(zhǔn)確判斷其流量是否正常，是否存在堵塞；二是在各子循環(huán)進(jìn)水閥門出口處加設(shè)直通式流量計，以實時、準(zhǔn)確觀察流量變化，及時判斷和排除堵塞事故。通過采取以上措施，使堵塞問題得到了及時有效的處理，保障了設(shè)備的高效運行。

3 結(jié)語

腐蝕、堵塞、結(jié)垢是轉(zhuǎn)爐煉鋼汽化冷卻系統(tǒng)運行中較為常見的事故問題，事故的原因也基本相同，由于這些問題對于系統(tǒng)運行具有較大危害，因此，必須認(rèn)真對待，仔細(xì)觀察，及時處理，才能確保汽化冷卻系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行和轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)。

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（作者單位：河鋼集團(tuán)邯鋼公司邯寶煉鋼廠）