提高轉爐設備使用壽命

提高轉爐設備使用壽命

張金龍張樂金趙興(馬鋼第三鋼軋總廠馬鞍山243000)

摘要：針對煉鋼廠50噸轉爐在生產中遇到的各類設備故障進行分析，并提出相應的改進措施，提高轉爐設備在線使用壽命。

關鍵詞：轉爐設備故障改進壽命

中圖分類號：TF71：TF748+.05文獻標識碼：B

收稿日期：2014-01-02

作者簡介：張金龍(1981-)，男，馬鋼股份公司第三鋼軋總廠，工程師。

我廠自1997年采用濺渣護爐技術以來，轉爐爐齡迅速提高，目前我廠轉爐爐齡最高已達到36000多爐。隨著轉爐爐齡的迅速提高，轉爐水冷件、出鋼口、爐帽、爐殼及爐裙的壽命能否滿足爐齡3萬爐以上的要求，在一個爐役期內杜絕大的設備故障，成為我們設備工作者應該研究的主要課題之一，下面我們針對爐殼等轉爐設備分別加以論述。

1爐殼等設備對轉爐壽命的影響

1．1 現狀：

目前我廠正在使用的爐殼基本是4-6年更換一次爐殼，新的爐殼換上后，當爐齡達到 20000爐以上，普遍存在如下問題：

(1)轉爐爐殼局部變薄，引起爐殼變形甚至破裂。

(2)爐殼爐帽部分鋼板氧化變薄，造成局部孔洞。

(3)由于爐殼變形嚴重造成裙板支腿變形脫焊，裙板掉落，起不到隔離爐渣，防止爐帽粘鋼及保護水冷爐口進出水管作用。

(4)出鋼口鋼板變形嚴重，固定點開焊，出鋼口破裂，成為安全生產的隱患。

隨著轉爐爐齡的進一步提高，以上故障還會進一步發展，嚴重影響轉爐的壽命，由于工作環境高溫多塵且爐帽、爐裙變形氧化嚴重，鋼板可焊性差，給更換出鋼口和焊接爐帽帶來了極大的困難，沒有很好的辦法牢固地固定出鋼口和爐裙，設備只能處于應付狀態，給安全生產帶來了隱患。

1．2 原因分析：產生以上問題的原因，經過深入分析后認為主要有以下幾點：

(1)轉爐爐襯達到一定爐齡后，局部爐襯侵蝕嚴重，但是由于缺乏科學有效的手段檢測各個部分爐襯的厚度，不能為補爐提供準確的參考依據，從而使個別爐襯薄的地方爐殼長期處于高溫狀態，引起鋼板氧化變薄。

(2)從轉爐爐口流出的鋼渣堆積到出鋼口鋼板上，使出鋼口也長期處于高溫狀態，同時鋼水的重力及熱應力引起出鋼口固定點開焊，最終造成出鋼口脫落。

(3)爐裙固定方式不合理，爐裙上部受熱后極易發生變形，在爐裙和爐帽之間存在縫隙，轉爐冶煉時噴濺出的渣子便流入它們之間，不斷加劇爐裙、爐帽的變形和氧化，而且給生產人員清渣帶來了很大的困難。通過以上的分析可知，產生問題的核心在于爐帽、爐殼、爐裙長期處于高溫狀態，鋼板被氧化變形所致。

1．3解決方案

1．3．1 解決爐殼變形及裂紋的關鍵在于能夠及時發現爐襯變薄區域，給補爐提供一個科學的依據，做到有的放矢。根據其他鋼廠經驗使用激光測厚儀及時測量出爐襯不同位置的厚度，可以很好的解決這一難題。另外，選擇合適的材質也可以較好的解決爐殼變形、裂紋及爐帽、出鋼口鋼板氧化變形問題。

1．3．2 解決爐裙變形及爐帽、出鋼口鋼板氧化問題，必須加強管理，精心操作，盡量減少噴濺。轉爐噴濺是發生導致爐裙支腿變形及爐帽、出鋼口變形的根本原因，但是生產過程中轉爐噴濺是不可避免的，因此除了加強操作外，設備還要在以下幾個方面進行改進：

(1)改進爐裙的固定方式。原爐裙固定方式，爐裙支腿通過焊接固定到爐殼上面，一旦爐殼變形嚴重容易造成支腿開焊，由于爐裙上部受熱最嚴重，上部支腿受熱后發生變形，轉爐冶煉濺出的紅渣便落到爐裙與爐帽之間，使爐帽受熱，加劇爐帽變形從而造成爐裙脫落，因此將爐裙支腿由全部焊接改為上下局部焊接，將支腿中間部位改為彈性支承，使爐殼變形對爐裙支腿變形影響減小。

(2)改進爐帽、托圈設計方式，參照我廠4#轉爐形式，將爐帽及托圈設計成水冷形式，降低出鋼口與爐裙溫度，能有效防止熱變形和過度氧化。爐帽溫度降下來后，爐裙的使用壽命也將大大提高。為了提高設備的使用壽命，我們在爐役檢修過程對爐帽進行了改造，主要是在爐帽的外圈增設了兩圈Φ89的水冷盤管，從而降低爐帽溫度，防止爐帽變形，方案實施后運行2年未發生爐裙脫落，出鋼口固定點開焊現象。

2轉爐設備常見故障及改進措施

2.1　轉爐料倉設備故障

原震動給料器采用鋼絲繩彈簧吊掛，在運行過程中由于散裝料的重量及設備產生的震動力造成鋼絲繩經常斷裂，影響轉爐生產。

改進措施：將原鋼絲繩彈簧吊掛改成彈簧拉桿吊掛，徹底解決了吊掛斷裂難題。(見圖1、圖2)

2.2　活動煙罩升降故障

原轉爐活動煙罩為了防止火焰外露及提高煤氣回收品質，在活動煙罩上部安裝水封插板，但轉爐吹煉過程中難免會產生煙塵及鋼渣，導致活動煙罩水封槽堵塞，造成水封插板無法正常插入活動煙罩水封槽底部，使活動煙罩無法正常升降，故需要停爐清理，每次需要停爐9-12小時，對轉爐的正常生產造成一定影響 ，也造成轉爐煙塵外溢影響環境。

改進措施：將活動煙罩水封改為蒸汽封，具體內容是去除水封槽及水封插板，同時考慮不能影響煤氣回收及燒損設備，故在活動煙罩上聯箱上部設置一圈蒸汽管路代替水封插板作用，蒸汽開關與轉爐吹煉聯鎖，為了防止活動煙罩在運行過程中跑偏損壞其他設備，在活動煙罩上聯箱設置導向輪，將汽化煙道爐口段進行相應改進，保證活動煙罩升降行程。(見圖3)

2.3　水冷件漏水故障

轉爐生產過程中產生的高溫輻射及外在因素的影響，造成水冷件經常出現漏水故障，如汽化煙道、活動煙罩、水冷爐口等設備。我們通過分析每

次檢修的相關數據記錄，發現造成漏水故障頻繁的主要原因有冷卻水質的影響以及存在設計缺陷。

改進措施：通過改變水冷件的冷卻水質及供水方式，同時將設計存在的缺陷進行變更設計。針對爐役中后期轉爐水冷件自然氧化母材減薄現象，采用對水冷件減薄的母材進行挖補更換。通過以上措施后水冷件在線使用壽命大幅提高，例如汽化煙道在一個爐役期間內(兩年)可以實現免維護。

3結語

轉爐設備能否達到我們預期的要求，關鍵在于依靠科技進步，通過不斷創新，改進不合理的結構，進一步提高我們的設備裝備水平。同時加強點檢，穩定操作，也是提高轉爐設備壽命不可缺少的重要因素。

參 考 文 獻

[1]朱云，冶金設備[M].北京：冶金工藝出版社 ，2009

[2]韓成.30 t頂底復吹轉爐活動煙罩改造[J].冶金動力，2009,5

To improve the service life of converter equipment

ZHANG Jin-long,ZHANG Le-jin,ZHAO Xing

Abstract：This paper analyzes the various types of equipment fault in steelmaking plant of 50 tons of converter met in production, and put forward thecorresponding improvement measures, improve the service life of converter equipment online。

Key words：converter;equipment failure;improvement;lifement