提高转炉设备使用寿命

提高转炉设备使用寿命

张金龙张乐金赵兴(马钢第三钢轧总厂马鞍山243000)

摘要：针对炼钢厂50吨转炉在生产中遇到的各类设备故障进行分析，并提出相应的改进措施，提高转炉设备在线使用寿命。

关键词：转炉设备故障改进寿命

中图分类号：TF71：TF748+.05文献标识码：B

收稿日期：2014-01-02

作者简介：张金龙(1981-)，男，马钢股份公司第三钢轧总厂，工程师。

我厂自1997年采用溅渣护炉技术以来，转炉炉龄迅速提高，目前我厂转炉炉龄最高已达到36000多炉。随着转炉炉龄的迅速提高，转炉水冷件、出钢口、炉帽、炉壳及炉裙的寿命能否满足炉龄3万炉以上的要求，在一个炉役期内杜绝大的设备故障，成为我们设备工作者应该研究的主要课题之一，下面我们针对炉壳等转炉设备分别加以论述。

1炉壳等设备对转炉寿命的影响

1．1 现状：

目前我厂正在使用的炉壳基本是4-6年更换一次炉壳，新的炉壳换上后，当炉龄达到 20000炉以上，普遍存在如下问题：

(1)转炉炉壳局部变薄，引起炉壳变形甚至破裂。

(2)炉壳炉帽部分钢板氧化变薄，造成局部孔洞。

(3)由于炉壳变形严重造成裙板支腿变形脱焊，裙板掉落，起不到隔离炉渣，防止炉帽粘钢及保护水冷炉口进出水管作用。

(4)出钢口钢板变形严重，固定点开焊，出钢口破裂，成为安全生产的隐患。

随着转炉炉龄的进一步提高，以上故障还会进一步发展，严重影响转炉的寿命，由于工作环境高温多尘且炉帽、炉裙变形氧化严重，钢板可焊性差，给更换出钢口和焊接炉帽带来了极大的困难，没有很好的办法牢固地固定出钢口和炉裙，设备只能处于应付状态，给安全生产带来了隐患。

1．2 原因分析：产生以上问题的原因，经过深入分析后认为主要有以下几点：

(1)转炉炉衬达到一定炉龄后，局部炉衬侵蚀严重，但是由于缺乏科学有效的手段检测各个部分炉衬的厚度，不能为补炉提供准确的参考依据，从而使个别炉衬薄的地方炉壳长期处于高温状态，引起钢板氧化变薄。

(2)从转炉炉口流出的钢渣堆积到出钢口钢板上，使出钢口也长期处于高温状态，同时钢水的重力及热应力引起出钢口固定点开焊，最终造成出钢口脱落。

(3)炉裙固定方式不合理，炉裙上部受热后极易发生变形，在炉裙和炉帽之间存在缝隙，转炉冶炼时喷溅出的渣子便流入它们之间，不断加剧炉裙、炉帽的变形和氧化，而且给生产人员清渣带来了很大的困难。通过以上的分析可知，产生问题的核心在于炉帽、炉壳、炉裙长期处于高温状态，钢板被氧化变形所致。

1．3解决方案

1．3．1 解决炉壳变形及裂纹的关键在于能够及时发现炉衬变薄区域，给补炉提供一个科学的依据，做到有的放矢。根据其他钢厂经验使用激光测厚仪及时测量出炉衬不同位置的厚度，可以很好的解决这一难题。另外，选择合适的材质也可以较好的解决炉壳变形、裂纹及炉帽、出钢口钢板氧化变形问题。

1．3．2 解决炉裙变形及炉帽、出钢口钢板氧化问题，必须加强管理，精心操作，尽量减少喷溅。转炉喷溅是发生导致炉裙支腿变形及炉帽、出钢口变形的根本原因，但是生产过程中转炉喷溅是不可避免的，因此除了加强操作外，设备还要在以下几个方面进行改进：

(1)改进炉裙的固定方式。原炉裙固定方式，炉裙支腿通过焊接固定到炉壳上面，一旦炉壳变形严重容易造成支腿开焊，由于炉裙上部受热最严重，上部支腿受热后发生变形，转炉冶炼溅出的红渣便落到炉裙与炉帽之间，使炉帽受热，加剧炉帽变形从而造成炉裙脱落，因此将炉裙支腿由全部焊接改为上下局部焊接，将支腿中间部位改为弹性支承，使炉壳变形对炉裙支腿变形影响减小。

(2)改进炉帽、托圈设计方式，参照我厂4#转炉形式，将炉帽及托圈设计成水冷形式，降低出钢口与炉裙温度，能有效防止热变形和过度氧化。炉帽温度降下来后，炉裙的使用寿命也将大大提高。为了提高设备的使用寿命，我们在炉役检修过程对炉帽进行了改造，主要是在炉帽的外圈增设了两圈Φ89的水冷盘管，从而降低炉帽温度，防止炉帽变形，方案实施后运行2年未发生炉裙脱落，出钢口固定点开焊现象。

2转炉设备常见故障及改进措施

2.1　转炉料仓设备故障

原震动给料器采用钢丝绳弹簧吊挂，在运行过程中由于散装料的重量及设备产生的震动力造成钢丝绳经常断裂，影响转炉生产。

改进措施：将原钢丝绳弹簧吊挂改成弹簧拉杆吊挂，彻底解决了吊挂断裂难题。(见图1、图2)

2.2　活动烟罩升降故障

原转炉活动烟罩为了防止火焰外露及提高煤气回收品质，在活动烟罩上部安装水封插板，但转炉吹炼过程中难免会产生烟尘及钢渣，导致活动烟罩水封槽堵塞，造成水封插板无法正常插入活动烟罩水封槽底部，使活动烟罩无法正常升降，故需要停炉清理，每次需要停炉9-12小时，对转炉的正常生产造成一定影响 ，也造成转炉烟尘外溢影响环境。

改进措施：将活动烟罩水封改为蒸汽封，具体内容是去除水封槽及水封插板，同时考虑不能影响煤气回收及烧损设备，故在活动烟罩上联箱上部设置一圈蒸汽管路代替水封插板作用，蒸汽开关与转炉吹炼联锁，为了防止活动烟罩在运行过程中跑偏损坏其他设备，在活动烟罩上联箱设置导向轮，将汽化烟道炉口段进行相应改进，保证活动烟罩升降行程。(见图3)

2.3　水冷件漏水故障

转炉生产过程中产生的高温辐射及外在因素的影响，造成水冷件经常出现漏水故障，如汽化烟道、活动烟罩、水冷炉口等设备。我们通过分析每

次检修的相关数据记录，发现造成漏水故障频繁的主要原因有冷却水质的影响以及存在设计缺陷。

改进措施：通过改变水冷件的冷却水质及供水方式，同时将设计存在的缺陷进行变更设计。针对炉役中后期转炉水冷件自然氧化母材减薄现象，采用对水冷件减薄的母材进行挖补更换。通过以上措施后水冷件在线使用寿命大幅提高，例如汽化烟道在一个炉役期间内(两年)可以实现免维护。

3结语

转炉设备能否达到我们预期的要求，关键在于依靠科技进步，通过不断创新，改进不合理的结构，进一步提高我们的设备装备水平。同时加强点检，稳定操作，也是提高转炉设备寿命不可缺少的重要因素。

参 考 文 献

[1]朱云，冶金设备[M].北京：冶金工艺出版社 ，2009

[2]韩成.30 t顶底复吹转炉活动烟罩改造[J].冶金动力，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