解決電爐水冷件快速修補問題

孟憲華

一、初始問題描述

1.問題背景

特鋼事業部50噸電爐水冷件經常因水冷件質量、惡劣的使用條件、入爐廢鋼料質量等因素，造成電爐冶煉過程中水冷件漏水的情況和水冷件關水報廢的現象，不僅浪費生產成本，給正常的生產組織造成重大影響，產生長時間工藝熱停，同時，還會因處理不當，造成鋼水噴爆和鋼水穿爐的重大設備事故。

2.工藝流程簡介

電爐冶煉過程與水冷件有關的主要操作環節如下圖所示：

在上述所顯示的操作工藝中，在虛線之間的部分是可能發生水冷件漏水的環節。

3.目前采用方法

目前解決此問題的方法是將損壞、漏水的水冷件關水。

優點：能迅速控制住漏水點，杜絕在爐內形成積水。

缺點：一是關水后的水冷件極易被高溫鋼渣所熔化，造成穿鋼、噴爆等惡性事故的發生；二是水冷件被熔化報廢，造成較大的成本浪費。

二、解題過程

1.問題分析

在電爐冶煉過程中，電極送電熔化爐料，升溫是保證電爐冶煉鋼水的生產條件。為了保證生產高效順行，一般要求送電熔化爐料要快；送電過程中，有時不可避免造成聯電打漏及爐料撞擊造成水冷塊漏水。水冷塊一旦漏水，進入爐內會引起事故，因此必須要確保水冷塊漏水后快速處理。

2.確定技術矛盾

（1）為快速熔化爐料，造成水冷塊損壞。

（2）為保證生產高效順行，使水冷塊容易損壞。

3.查2003版矛盾矩陣

其中有4個發明原理對解決問題有啟發：

03局部質量原理：將水冷塊最易損壞部位加強。

13反向作用原理：結合故障水冷件在高溫及受限狀態下需快速修補的特點，可采用在水冷件漏水點的相反部位的對應表面開孔，在漏水部位內側焊補，然后補焊外表面。

01分割原理：可采用將水冷件分成上下兩塊組裝完成，修補或更換方便快速。

24中介原理：在爐料和水冷塊之間加裝隔離裝置，防止爐料損壞水冷塊。

4.最終解決方案

將整體的水冷塊分割成上下兩部分，當水冷塊出現嚴重漏水時可以實現快速更換；水冷塊漏水較輕時，將該水冷塊的進回水閥門關閉，在漏水點的外表面對應位置開孔，對內側漏水處焊補，再將外表面孔洞焊接好。

三、實施效果

目前對50噸電爐3#、8#水冷塊進行改造。改造后水冷塊的修補時間由原來的2小時減少到現在的20分鐘，每年可少使用8塊水冷塊，預計改造后可獲得20余萬元的直接經濟效益。

同時新的修補方式還能起到減少工人勞動強度、改善作業環境、穩定生產節奏的效果。

責編/劉紅偉