轉(zhuǎn)爐除氧器修復(fù)與實踐

康德悅+蔣玉東

摘 要：介紹煉鋼廠1#、2#爐汽化系統(tǒng)除氧器出現(xiàn)底部腐蝕嚴(yán)重穿漏，對該問題進行分析并采取外部貼補鋼板，內(nèi)部采用鎳基材料噴涂的修復(fù)方法，取得了良好的效果，預(yù)計使用壽命可達5年以上。

關(guān)鍵詞：除氧水箱；穿漏；貼補；噴涂

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.025

1 前言

轉(zhuǎn)爐汽化系統(tǒng)除氧器的主要作用是除去余熱鍋爐煙罩給水中的氧氣和其它不凝結(jié)氣體，以保證水的品質(zhì)。若水中溶解氧氣超標(biāo)，就會使與水接觸的金屬被腐蝕，同時在熱交換器中若有氣體聚積，將使傳熱的熱阻增加，降低設(shè)備的傳熱效果。因此水中溶解有任何氣體都是不利的，尤其是氧氣，它將直接威脅設(shè)備的安全運行。

2 除氧器結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 除氧器的結(jié)構(gòu)

除氧器的結(jié)構(gòu)型式主要由外殼、汽水分離器、新型旋射起膜器、淋水篦子、規(guī)整液汽網(wǎng)、水箱組成。（見圖1）

（1）外殼：是由筒身和沖壓橢圓形封頭焊制成。

（2）汽水分離器：該種裝置使除氧器消除了排汽帶水現(xiàn)象。

（3）新型旋射起膜器：由水室、汽室、起膜管、凝結(jié)水接管、補充水管、疏水接管和一次進汽接管組成。

（4）淋水篦子：是由數(shù)層交錯排列的角形鋼制件組成。

（5）規(guī)整填料液汽網(wǎng)：是由許多開狀尺寸相同的單元組成的SW型網(wǎng)孔波紋填料，組成的一個圓筒體，

（6）水箱：除過氧的給水匯集到除氧頭的下部容器的給水箱內(nèi)。

2.2 工作原理

旋膜式除氧器工作原理：凝結(jié)水及補充水首先進入除氧頭內(nèi)旋膜器組水室，在一定的水位差壓下從膜管的小孔斜旋噴向內(nèi)孔，形成射流，由于內(nèi)孔充滿了上升的加熱蒸汽，水在射流運動中便將大量的加熱蒸汽吸卷進來，在極短時間很小的行程上產(chǎn)生劇烈的混合加熱作用，水溫大幅度提高，而旋轉(zhuǎn)的水沿著膜管內(nèi)孔壁繼續(xù)下旋，形成一層翻滾的水膜裙，此時紊流狀態(tài)的水傳熱傳質(zhì)效果最理想，水溫達到飽和溫度。氧氣即被分離出來。

3 存在的問題及原因分析

近2年1#2#爐汽化系統(tǒng)除氧器頻繁出現(xiàn)穿漏，故障后停產(chǎn)處理處理作業(yè)用時需8h，嚴(yán)重影煉鋼的正常生產(chǎn)。表1為2016年1#2#爐汽化系統(tǒng)除氧器處理記錄表，從表中可以看出除氧器故障的主要原因是水箱穿漏。

3.1 水箱外壁腐蝕

水箱外形尺寸：D×L×H=3020mm×7980mm×3500mm，壁厚12mm，2003年使用至今，外壁嚴(yán)重腐蝕。剛開始出現(xiàn)穿孔時，水存在保溫層與水箱壁中間，由于高溫，水被蒸發(fā)，未漏到外部，經(jīng)過長時間的循環(huán)過程，造成鋼板腐蝕。

3.2 水箱內(nèi)壁腐蝕

內(nèi)壁嚴(yán)重腐蝕，整個除氧器底部均有穿孔，最大的有30mm。水箱采用20g鋼板制作，在有氧和水的條件下，腐蝕不可避免。原因在于：（1）水箱材料本身參與除氧過程，設(shè)備運行期間，熱負荷和機械負荷的變化如補水量、水溫變化，除氧效果變差，檢修時反復(fù)開啟、停用、試水等工況交替，表面存在污物，底部的水排不干凈，殘余污垢重復(fù)堆積產(chǎn)生積水夾層，其腐蝕會更加嚴(yán)重。（2）運行條件惡劣：高溫（150-180℃），時刻與氧接觸。

4 修復(fù)措施

4.1 內(nèi)部修復(fù)

（1）在除氧器內(nèi)部，先對箱內(nèi)積水及銹渣進行清理干凈，在采用除銹與粗化進行噴砂處理，處理后金屬表面粗糙度達Rz40～80um。

（2）表面脫脂處理，對噴涂作業(yè)的金屬表面用有機溶劑進行脫脂處理，以確保金屬表面不帶任何油污，保證涂層與金屬基體的結(jié)合強度。

（3）電弧噴涂金屬涂層，對已處理的除氧器水箱用電弧噴涂金屬噴涂兩到三次鎳基合金絲材，保證金屬厚度為350um～500um。

（4）表面封孔處理，用封孔劑進行封孔處理，涂層厚度為200um～250u。

4.2 外部修復(fù)

（1）外部貼鋼板處理：每臺除氧器卷制10mm厚O235鋼板1000*3000mm各3塊；共6塊，

（2）將除氧器下部進水管割除，然后整塊進行對位貼焊補底部后重新開孔安裝管道，確保外部漏水。

5 效果

改造后經(jīng)半年滿負荷生產(chǎn)實踐，未出現(xiàn)漏水故障，降低設(shè)備維護成本及設(shè)備故障率，改進效果顯著，取得良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]羅振才.煉鋼機械（第2版）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1989：203.

[2]成大先.機械設(shè)計手冊[M].第2卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：7-376.