特鋼50t電爐冷卻水系統(tǒng)改造

李 偉

（山東萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 271104）

0 引言

山東萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司特鋼事業(yè)部（本部）計劃2018年對電爐內(nèi)泵系統(tǒng)進(jìn)行改造，其中關(guān)鍵項目為50 t 電爐水冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要依靠內(nèi)泵房循環(huán)泵主體工作，內(nèi)泵系統(tǒng)主要由過濾器及換熱器組成，現(xiàn)內(nèi)泵換熱器經(jīng)常因流量問題下線維修，工作量較大，而現(xiàn)用過濾器使用效果較差，反沖效果不好。因此，檢修部決定自主承擔(dān)內(nèi)泵系統(tǒng)整體改造，在保證過濾器使用效果的同時，降低換熱器維修頻次。

1 改造的主要措施

1.1 攻關(guān)措施

檢修部成立項目攻關(guān)小組，由部長親自牽頭，針對該項目存在的難點，制定相應(yīng)的解決措施與方案。具體內(nèi)容如下：

（1）利用檢修前對圖紙及現(xiàn)場情況進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)保安裝尺寸及安裝精度要求。

（2）項目開始前，提前落實備件，并在安裝現(xiàn)場進(jìn)行找平，確保安裝精度。

（3）提前完成相關(guān)改造用工器具，專用吊裝工具，測量工具設(shè)計與準(zhǔn)備。

檢修部技術(shù)人員與生產(chǎn)單位相關(guān)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)研討，在對所有檢修項目進(jìn)行研討同時，對檢修用專業(yè)工器具，吊裝工具、測量工具等都進(jìn)行了詳細(xì)的整理并提報計劃。

1.2 實施過程

（1）成立施工管理、技術(shù)、安全、作業(yè)小組：①分別設(shè)項目施工總指揮、項目副指揮各1 人；②任命2 位項目具體技術(shù)負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)項目施工指揮、布置、機(jī)械技術(shù)指導(dǎo)、環(huán)境督察、安全監(jiān)督、檢查工作；③由專人負(fù)責(zé)項目施工的安全指導(dǎo)、督察工作，并有1 位具體施工作業(yè)負(fù)責(zé)人；④其他組員負(fù)責(zé)項目的具體施工作業(yè)。

（2）全面掌控安全措施與危險源辨識。由于內(nèi)泵改造及連鑄過濾器改造安裝作業(yè)，主要涉及到電氣焊等作業(yè)，因此在檢修過程中，在安全措施方面，必須做到以下7 點：①嚴(yán)格按照各項安全管理制度，在焊接施工前進(jìn)行安全技術(shù)交底并有記錄；②作業(yè)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場必須正確佩戴安全帽，穿工作服。高空作業(yè)必須系好安全帶，安全帶必須高掛低用，掛點牢固；③電焊把鉗線、切割用皮管不得亂拉亂放，高空作業(yè)必須系牢固定；④施工現(xiàn)場保持整潔，及時將焊條頭、保溫棉等丟棄到指定位置，做到“工完料凈，場地清”；⑤施工用的電焊機(jī)、切割機(jī)等電器產(chǎn)品外殼接地必須設(shè)置且有專人負(fù)責(zé)。正確使用工器具，電動工具使用前必須檢查接地是否良好，且必須配備漏電保護(hù)器，否則不得使用；⑥打磨人員、氣割人員必須帶好防護(hù)眼鏡；⑦電火焊作業(yè)時，要觀察作業(yè)點下方周圍有無易燃易爆物品，如有必須采取隔離措施。

（3）確定項目名稱為更換“內(nèi)泵換熱器”，作業(yè)時間為2018年8月。該項目的關(guān)鍵質(zhì)量控制點為：通過更換，清洗，緊固，保證換熱器不漏水。質(zhì)量管控措施有：①調(diào)整每片換熱片之間的間隙，采用一邊調(diào)整一邊測量的方法，保證每片散熱片定位誤差；②邊緊固邊注意檢查各個位置的尺寸，保證間隙合理；③注意檢查密封圈是否有壓偏，整體試水后檢查是否漏水。

2 項目實施具體過程

特鋼老區(qū)50 t 電爐內(nèi)泵系統(tǒng)換熱器采用了3 臺BR120 鈦制板式換熱器（圖1）。經(jīng)過十幾年的使用，效果基本可以，但是近幾年來，換熱器故障頻發(fā)，檢修頻次大大增加，主要問題有2個：換熱器各板片間易發(fā)生內(nèi)漏和外漏；換熱器各板片之間的流體通道易出現(xiàn)堵塞。

造成內(nèi)外漏原因主要有3 個：①板片變形；②密封墊老化；③板片定位誤差大。

圖1 換熱器結(jié)構(gòu)

首先把板片送到制造廠進(jìn)行重新壓制，更換新密封墊，裝配后，仍出現(xiàn)內(nèi)外漏現(xiàn)象。最后把研究重點放到了板片定位上，板片主要是靠上下支撐梁定位的。上梁采用工字鋼制成，寬度為110 mm，當(dāng)板片自由掛在工字鋼上時，工字鋼下表面與板片AB 面之間的間隙為8 mm。下梁采用槽鋼制成，其寬度也為110 mm，而板片定位槽寬度為112 mm。因此，板片與上梁在上下方向的裝配間隙為8 mm，與下梁的在左右方向裝配間隙為2 mm。當(dāng)將活動壓板壓向固定壓板時，由于板片與上下梁的裝配間隙過大，且每臺換熱器的板片數(shù)量為208 片，這樣就會引起板片在上下、左右方向上出現(xiàn)錯位，造成密封面減小，從而發(fā)生換熱器的內(nèi)漏和外漏。

為消除換熱器的內(nèi)外漏現(xiàn)象，采取如下措施：在換熱器的上梁的下表面焊接1 塊長1 m、寬60 mm、厚8.5 mm 的鋼板；在下梁的上表面焊接1 塊長1 m、寬101.5 mm、厚6 mm 的鋼板，使板片與上下梁的裝配間隙均控制在0.5 mm（圖2）。

圖2 改造前后的換熱器

電爐內(nèi)泵系統(tǒng)是承擔(dān)電爐水系統(tǒng)的樞紐，所有雜物都要經(jīng)過電爐內(nèi)泵系統(tǒng)來重新進(jìn)行循環(huán)，而內(nèi)泵換熱器又是循環(huán)水的必經(jīng)之地，因此，水質(zhì)問題和雜物問題是影響換熱器流量的關(guān)鍵因素。

鑒于此原因，檢修部技術(shù)人員積極與生產(chǎn)單位人員進(jìn)行協(xié)商：

（1）電爐內(nèi)泵補水系統(tǒng)須進(jìn)行改造，原電爐內(nèi)泵缺水后補給自來水，硬度較高，水垢較多，現(xiàn)對其進(jìn)行改造，新上一套軟化水補水系統(tǒng)（圖3），水量補給也采用軟化水進(jìn)行補給，提高水質(zhì)。

（2）對過濾器進(jìn)行重新改造，過濾網(wǎng)進(jìn)一步加密，在保證水流量的前提下，提高過濾網(wǎng)的過濾能力，避免雜物落入過濾器。

圖3 改造后的電爐補水系統(tǒng)

3 成果展示

改進(jìn)后的換熱器，消除了板片間的內(nèi)外漏現(xiàn)象，同時因水垢或異物堵塞的情況也大大減少，既減輕了檢修人員的勞動強(qiáng)度，又提高了換熱器的使用壽命，還降低了電爐系統(tǒng)因換熱器流量不足、漏水等情況引起的故障停機(jī)，在實際使用中獲得了生產(chǎn)單位的一致好評。

（1）技術(shù)亮點。在換熱器更換過程中，檢修人員對檢修用工裝進(jìn)行了進(jìn)一步改造，使用空心千斤頂保證散熱片不發(fā)生分散，然后再進(jìn)行拆卸，效率大大提升。該方法具有較強(qiáng)推廣性，可推廣至其他類似設(shè)備的拆裝，能大大降低人工勞動強(qiáng)度和人力資源（圖4）。

（2）經(jīng)濟(jì)效益。項目實施之后，換熱器維修頻率由每月3 次延長至每2月1 次，原來每次需要6 人、8 h 完成，現(xiàn)在僅需4 人、4 h 完成，同時換熱器壽命大大提高，由原來每年2 套降至現(xiàn)在的預(yù)計每2年更換1 套；最后因內(nèi)泵原因?qū)е碌墓收贤C(jī)也大大減少，自改造后未出現(xiàn)因內(nèi)泵系統(tǒng)引起的故障停機(jī)。由此帶來的經(jīng)濟(jì)效益主要有兩部分。人工成本：6 人×8 h×3 次/月×12月×75 元/h-4 人×4 h×0.5 次/月×12月×75 元/h=12.24 萬元。備件成本：1.5萬元×（2-0.5）=2.25 萬元。合計每年節(jié)約人工成本+備件成本=14.49 萬元，同時故障停機(jī)時間大大縮短，保障了煉鋼區(qū)域設(shè)備穩(wěn)定順行。

圖4 空心式液壓千斤頂