淺談轉爐煉鋼汽化冷卻系統常見問題及解決措施

王朝暉

摘 要：轉爐汽化冷卻系統是轉爐煉鋼工藝中的重要組成部分，該系統在轉爐生產中起到了降低轉爐煙汽溫度，清除煙汽中的粉塵顆粒以及吸收蒸汽熱能等多重作用，是確保轉爐煉鋼生產清潔環保、節能降耗，實現高產穩產的重要設備。由于轉爐汽化冷卻系統工作環境比較復雜惡劣，因此在系統運行中經常會出現“腐蝕、堵塞、結垢”等問題，繼而影響系統的穩定運行和轉爐的正常生產，對此必須引起高度的重視。本文主要對轉爐煉鋼汽化冷卻系統在運行中的常見問題進行了分析，并提出了相應的解決措施。

關鍵詞：轉爐煉鋼；汽化冷卻系統；常見問題；解決措施

轉爐汽化冷卻技術是利用水的汽化吸熱原理，帶走被冷卻對象熱量，從而使其冷卻降溫的一種冷卻方式，該方法在轉爐煉鋼煙汽冷卻除塵環節具有廣泛的應用，系統的安全穩定運行也是保證轉爐順產、穩產的重要因素。在實際的生產過程中，由于受高溫、高濕等環境因素的影響，再加之操作維護不當，使得汽化冷卻系統時常會出現“腐蝕、堵塞、結垢”等問題，不僅會影響設備的正常運行，而且還會縮短設備的使用壽命。對此，我們必須認真分析事故問題原因，積極采取有針對性的措施對這些事故問題加以解決，才能確保系統的安全穩定運行。

1 轉爐汽化冷卻系統運行中的常見問題分析

1.1 系統設備的腐蝕

設備的腐蝕是汽化冷卻系統最常見的故障問題，造成設備腐蝕的原因主要是由于溫度變化，以及水、氧、二氧化碳的共同作用。供給熱力式除氧器的低溫軟水中溶解有一定量的氮、氫、氧及二氧化碳氣體，其中氧與二氧化碳的存在會產生弱酸，使得冷卻系統的泵組、鍋爐、管網等在長期作用下容易發生嚴重的氧化腐蝕，尤其是在低于40℃的低溫高氧水中，設備內部腐蝕情況更為突出。生產實踐表明，沒有除氧的軟水對設備的腐蝕作用是經過充分除氧的數倍。若系統設備長期受到嚴重腐蝕，輕則可影響設備的使用壽命，嚴重的還會引起爆管漏水事故，造成生產中斷。

1.2 設備內部結垢

汽化冷卻系統內部結垢主要是因為其使用的軟水中含有較多雜質物造成的。軟水在送入除氧器之前都會用純堿和石灰進行軟化處理，以去除水的永久硬度和暫時硬度，在軟化處理后，將軟水送入汽化冷卻系統前，如果再用磷酸三鈉進一步消除硬度的話，則可使系統內部的結垢量減少很多。汽化冷卻系統內部結垢的最直接影響就是導致系統傳熱效率降低，并且隨著結垢厚度的增加，使內外傳熱不暢，繼而在高溫煙汽下造成煙道管束外表面的燒損。如果結垢未能得到及時、徹底的處理，在這種反復的燒損下，久而久之，則會造成設備使用壽命的降低，乃至造成局部爆管漏水事故。

1.3 供排水堵塞

堵塞問題主要包括供水、排水和排污部分堵塞，往往發生在處理各類生產事故之后的復產階段。其中高壓自然循環的堵塞容易通過監控系統及時發現，一般不會造成嚴重后果；而低壓強制循環的堵塞則較難發現，因此，堵塞問題也多發生在低壓強制循環設備上，如果堵塞問題沒有及時發現并疏通排除的話，則會對生產和安全構成較大的危害。輕則可造成冷卻系統設備的損壞，嚴重的可導致活動煙罩等部分的泄露，造成轉爐停產。

2 轉爐汽化冷卻系統常見問題的解決措施

2.1 腐蝕的解決措施

汽化冷卻系統腐蝕問題的解決，歸根結底還是要想辦法盡量減少軟水中的氧和二氧化碳等氣體。根據不同溫度、壓力下水的飽和氧量分析，通過控制分壓力和水溫可達到降低水中氧等氣體的目的。降低水中氧含量應將除氧器排氣頭壓力控制在0.02～0.04MP之間，除氧水溫控制在102～104℃之間。這樣就可使軟水中的腐蝕性氣體得到穩定、有效地排出，從而最大限度地控制和減緩軟水中氧、二氧化碳等氣體對系統設備的腐蝕。

2.2 結垢問題的解決

汽化冷卻系統結垢問題的解決，關鍵還是要做好除氧后軟水的再軟化，使其軟化更為徹底。其主要辦法在前文已有提及，就是將經過純堿、石灰軟化處理和除氧合格后的軟水在送入汽化冷卻系統前用磷酸三鈉進一步消除硬度。其反應方程式主要為以下：

3Ca（HCO3）2+2Na3PO4——Ca3（PO4）2↓+6NaHCO3

加入磷酸三鈉不僅可以進一步消除水硬度，而且還能促進已沉積的老水垢逐漸溶解，消除結垢；同時，反應后還可在設備內壁形成一層致密的保護膜，使設備內壁與水中的腐蝕性物質相隔離，從而起到延緩腐蝕，保護設備的作用。通過生產實踐，在加入一定量的磷酸三鈉后，運行觀察一段時間，發現汽化冷卻系統設備的內壁結構現象基本消除，漏水率明顯下降，傳熱性明顯改善。

2.3 阻塞問題的解決

堵塞問題的解決關鍵在于密切觀察、及時發現。通過對設備運行中堵塞事故的分析，發現低壓強制循環中冷卻管束和各子循環管道一般不易堵塞，堵塞現象主要發生在各子循環的進水閥門上。針對這種情況可采取以下對策：一是在各子循環進水閥門進、出口處分別安裝排污閥，以便及時有效地檢查進水閥前后軟水流量的變化，從而可以在系統各類事故處理完畢恢復生產時準確判斷其流量是否正常，是否存在堵塞；二是在各子循環進水閥門出口處加設直通式流量計，以實時、準確觀察流量變化，及時判斷和排除堵塞事故。通過采取以上措施，使堵塞問題得到了及時有效的處理，保障了設備的高效運行。

3 結語

腐蝕、堵塞、結垢是轉爐煉鋼汽化冷卻系統運行中較為常見的事故問題，事故的原因也基本相同，由于這些問題對于系統運行具有較大危害，因此，必須認真對待，仔細觀察，及時處理，才能確保汽化冷卻系統的安全、穩定運行和轉爐的正常生產。

參考文獻

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（作者單位：河鋼集團邯鋼公司邯寶煉鋼廠）