富氧側(cè)吹爐水冷梁的改造

曹殿慶

摘 要：新疆喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司冶煉廠于2010年引進(jìn)了全新的熔煉工藝——富氧側(cè)吹爐，在生產(chǎn)過程中水冷梁漏水成為影響富氧側(cè)吹爐連續(xù)生產(chǎn)的難題。

關(guān)鍵詞：富氧側(cè)吹爐;水冷梁;小水室;銅水套

1 前言

富氧側(cè)吹熔池熔煉爐是一種強(qiáng)氧化反應(yīng)熔煉，是從礦石中提取有價金屬，因其物料反應(yīng)快，處理量大，使得爐內(nèi)煙氣量大、煙氣溫度高，側(cè)吹爐的水冷梁，受煙氣的機(jī)械沖刷、磨損，高溫化學(xué)侵蝕及熱應(yīng)力等的多層作用，發(fā)生漏水事故，漏水直接影響著側(cè)吹爐的連續(xù)生產(chǎn)。

2 水冷梁在應(yīng)用中出現(xiàn)的問題

喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司冶煉系統(tǒng)富氧側(cè)吹爐水冷梁、爐頂水套及上升煙道內(nèi)襯澆注料和耐火磚沖刷、侵蝕、剝落嚴(yán)重，首先是水冷粱下部澆注料沖刷剝落，隨后上部耐火磚沖刷塌落，基本使用兩個多月上升煙道端的內(nèi)襯耐火材料全部脫落，水冷粱后部內(nèi)襯耐火材料也不足60mm。造成水冷粱及煙道水套直接與高溫?zé)煔饨佑|，加劇了鋼板的金屬疲勞，同時也使設(shè)備水室里產(chǎn)生大量的水垢，致使煙道水套及水冷梁頻繁燒漏和開裂，基本是三、四天就會出現(xiàn)漏水，只能停風(fēng)補焊處理。上升煙道端的水套和水冷梁前端經(jīng)歷多次挖補焊接，已成為制約冶煉安全連續(xù)生產(chǎn)的突出問題。同樣側(cè)吹爐爐頂水套內(nèi)襯澆注料也一樣被沖刷脫落。另外側(cè)吹爐虹吸池渣口內(nèi)端兩側(cè)渣線墻體也沖刷嚴(yán)重，大約半年時間就沖刷掉三分之二。

水冷梁發(fā)生漏水后，平均月停風(fēng)處理4-5次，2012年后期更是頻繁漏水。漏水使側(cè)吹爐內(nèi)溫度持續(xù)下降;爐料熔池的冶金反應(yīng)受到一定程度影響;直接表現(xiàn)是燃料焦炭、蘭碳的消耗量增加。針對漏水進(jìn)行停爐焊補提高了維護(hù)成本，重要的是爐體開停頻繁引起正常生產(chǎn)時間減少、爐內(nèi)耐火砌體壽命降低等一系列問題。

3 出現(xiàn)問題后采取的處理措施

因此有必要對冶煉系統(tǒng)側(cè)爐水冷梁及爐頂水套進(jìn)行技術(shù)革新，改進(jìn)側(cè)吹爐水冷梁結(jié)構(gòu)，內(nèi)部耐火磚體及爐頂水套澆注料固定方式的核算及技術(shù)改造，對上周期生產(chǎn)過程中存在的設(shè)備不足和設(shè)計不足進(jìn)行完善?？说V業(yè)公司根據(jù)現(xiàn)狀提出4套側(cè)吹爐水冷梁改造方案：

方案一：基本保持原設(shè)計不變，小水室改為銅水套，承重牛腿要下降。銅水套厚215mm，重400多公斤，整體改造小，工程量較少。

方案二：水冷梁換成鋼水套。鋼水套較大，其中銅水套較重。固定鋼水套要支千斤，造成上部局部緊湊，影響周圍管路布局，不利于施工檢修。

方案三：整體設(shè)計不變，增加L型銅水套，將小水室保護(hù)起來。在水冷梁上開孔，將銅水套掛上去，改造量小。

方案四：將水冷梁、小水室去掉，用磚代替水冷梁，結(jié)構(gòu)簡單、保溫性能好、減少了水循環(huán)系統(tǒng)。在牛腿上架鋼梁承重，鋼梁上安裝銅水套保護(hù)，銅水套上砌磚代替水冷梁。本方案需要將承重體分布好。

經(jīng)過分析討論，結(jié)合冶煉廠側(cè)吹爐結(jié)構(gòu)，水冷梁改造傾向于方案4，確定方案4為側(cè)吹爐水冷梁改造方案，改造的目就是：好用、結(jié)實、壽命長、施工方便、利于維修。在原水冷梁設(shè)計基礎(chǔ)上，進(jìn)行少量改造。方案：將水冷梁、小水室去掉，用磚代替水冷梁，結(jié)構(gòu)簡單、保溫性能好、減少了水循環(huán)系統(tǒng)。在牛腿上架鋼梁承重，鋼梁上安裝銅水套保護(hù)，銅水套上砌磚代替水冷梁。本方案需要將承重體分布好。

4 改造后的使用效果

用磚替代水冷梁，不僅減少因設(shè)備事故引起的停風(fēng)，而且磚體也便于檢修填補，有利于工藝的穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)。有效穩(wěn)固內(nèi)部砌筑體延長爐體壽命，降低水冷梁和上升煙道漏水對生產(chǎn)連續(xù)性的影響，極大減少因出爐水冷梁漏水而產(chǎn)生的費用和時間?？梢詼p少循環(huán)水量，減少熱量損失，不僅爐體結(jié)構(gòu)簡單，而且可以減少水套帶走的熱量，降低燃料率。

5 結(jié)束語

富氧側(cè)吹爐因富氧熔煉爐內(nèi)反應(yīng)劇烈，物料處理量大，使得爐內(nèi)煙氣量大、煙氣溫度高，對爐體上部造成機(jī)械沖刷、磨損，高溫化學(xué)侵蝕及熱應(yīng)力等的多層作用，上部受損可能引起整體大修。我廠水冷梁改造后，使用效果明顯，保障了富氧側(cè)吹爐生產(chǎn)的連續(xù)性，使運轉(zhuǎn)率大幅提高。

參考文獻(xiàn)

[1]長沙有色冶金設(shè)計研究院技術(shù)要求.

[2]李洪柱，稀有金屬冶金學(xué)，北京：冶金工業(yè)出版社，1990.