转炉汽化冷却烟道泄漏故障分析及解决方案

赵敬博

摘   要：本文主要分析了转炉汽化烟道泄漏原因，并逐条给出了几点解决的方案，经多次试验表明，效果良好，能在一定程度上减少转炉汽化烟道泄漏的情况，提高汽化烟道使用寿命。

关键词：转炉汽化烟道  裂纹  汽包  除氧器  结垢  软水

中图分类号：TF713.2                               文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）11（a）-0065-02

转炉汽化冷却烟道是转炉炼钢的主要配套设备之一，该设备在工作时要最大限度地收集高温烟气，承受最高的炉气温度和剧烈频繁的温度变化。同时它与转炉的生产过程直接相连。作为转炉炼钢工艺的一部分直接参与炼钢生产，转炉汽化冷却烟道由活动烟罩，炉口固定段，移动段，中一段，中二段，中三段，末段组成。在转炉汽化烟道中，活动烟罩采用的循环方式为低压强制循环方式，炉口段以及移动段等采用的循环方式为高压强制循环方式，汽包补水使用水泵设备进行补水，其他段为自循环。

唐银钢铁炼钢厂的烟道系统使用周期非常短，固定段和移动段使用半年就会出现漏点，绝大多数漏点为横向裂纹，而且分布不均匀。存在的故障不仅直接影响了炼钢的生产，而且造成浪费，使用成本提高，同时给生产带来了安全隐患。有效解决汽化烟道泄漏问题，为转炉安全持续稳定生产有很重要的意义。

1  故障分析及解决办法

从故障现象看，横向裂纹主要是由于汽化冷却效果不好造成的。汽化冷却效果不好使烟道长期处于冷热交替的变化环境中，从而使烟道产生过度疲劳的现象，最终出现横向裂纹。造成烟道汽化冷却效果不好具体有以下几条原因。

1.1 汽包水位控制过高

当转炉下枪吹炼时热负荷增大，烟道水冷壁温度快速上升，产生大量蒸汽，原来的水空间被蒸汽占有，而这部分水进入汽包，造成汽包水位快速上升。在吹炼过程中汽化冷却系统快速升温、升压导致循环水容积增大，汽包水位上升。所以在转炉吹炼过程中，是汽包水位上升的过程，如果汽包水位控制过高，那么汽包水位快速上升就会淹没上升管口，加大汽包上升阻力，同时形成汽包水倒灌入烟道，使烟道冷却水循环不畅。

1.2 烟道管壁内结垢造成隔热，影响冷却效果

要求软水水质严格要按 GB1576工业锅炉水质标准来要求水的指标。

烟道管壁内附着Fe2O3会影响热传递，长时间会造成烟道管出现横裂的现象。除氧器除氧效果不好，不能把水中含有的氧离子全部除掉，那么水中的氧會与管道壁的Fe元素发生反应生成Fe2O3。为避免生成Fe2O3，要严格按照除氧器的使用说明去操作，将除氧器内的水加热到104°以上后再加到汽包内。唐银钢铁炼钢厂除氧器加热热源为外网蒸汽，由于炼钢有周期性，造成外网蒸汽压力不稳定，给调节带来很大困难。再加上现场仪表与实际有一定误差，实际温度与显示温度不符，需多次测量找实际温度所对应的显示温度。原仅有1个调节阀控制除氧头加热和本体加热，现增加调节阀，分别控制除氧头加热和本特加热，以除氧头加热为主，本体加热保温为辅。从而实现除氧器温度的有效控制。

软水在软化过程中会消耗NaCl，所以软水中不可避免会存在大量的cl离子和Na离子，会生成大量的氯化物和碱性物质。当碱度长期超过22～26mmol/L时极易引起锅炉设备的碱性腐蚀和苛性脆化，造成烟道管出现横裂的现象。定期对汽包底部和烟道进行排污，将氯化物和碱性化合物及时排除烟道。每天至少对汽包和烟道排污6次。另外增加汽包液位表面连续排污，可以将漂浮在水表面的盐分、泡沫及泥垢及时排出，可防止受热面结垢和腐蚀。

转炉吹炼周期是一个冷热交替的周期，如果不能保证汽包的温度，烟道就会产生较大的温差，增加烟道周期性的热交变应力的频率。所以要保证汽包温度在200℃左右。将蓄热器蒸汽引入汽包，并安装电动阀门，当汽包温度低于180℃时，汽包自动加热电动阀打开进行加热。这样就使烟道的温差保持在一个相对平衡的温度，减少了周期性的热交变应力的频率，保证了烟道的使用寿命。

固定段和移动段共用一台高压循环泵，两段烟道之间存在供水分配扰动，影响固定段供水。固定段和可移动段管道用蝶阀分别控制其供水流量，由于固定段相对可移动段受热温度高，考虑在供水时，把可移动段蝶阀适当关小些，保证固定段冷却流量。固定段和移动段进水管道上分别安装流量计，密切关注其流量大小，保证固定段和移动段进水流量正常。

2  结语

社会在发展，时代在进步，随着国家经济实力的提高、科学技术的进步、安全理念的不断提升，只有有效解决转炉汽化冷却烟道泄漏的问题，才能适应社会发展的要求。转炉汽化烟道泄漏是复杂的综合的原因造成的，只有靠全行业相关人员深入研究，才能从根本上解决此问题，从而助力我们国家钢铁行业的稳定发展和进步。

参考文献

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