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翼钢1号高炉冷却壁漏水处理浅析
张 雷① ②
(1西安建筑科技大学,2翼钢炼铁厂)
摘要:翼钢1号高炉自2012年2月16日年修点火投产以来,顺行良好, 3月7日检查水系统时发现4段12号冷却壁进水管管根有漏水现象,4月1日对4段12号冷却壁进水管套管处焊接套管,在新套管处安装球阀,尽量将漏水引至炉外,确保了高炉的长期稳定顺行,各项指标得到了优化。
关键词 冷却壁 进水管 套管 焊接
1 前言
翼钢1炉2012年1月16日年修点火投产,有效炉容为420m3,采取14个风口送风,炉缸设计为大碳砖与刚玉砖砌筑的“炭砖-棕刚玉砌体复合炉缸内衬”。炉缸1、2、3段采用开路工业循环水冷系统,炉身4—10段冷却壁采用汽化冷却方式。
2 冷却壁进水管根漏水经过
翼钢1号高炉自2月份以来,炉内压量关系稳定,产量稳步提高,各项技术经济指标不断优化,高炉处于良好的运行状态。
3月7日发现1号高炉4段12号冷却壁进水管根漏水,由于漏水进入炉内,和炉料接触后形成大量水煤气,体积急剧膨胀,使炉内局部边缘气流发展,出现压量关系不稳定,主要表现在风量偏小、风压高,从炉顶成像仪观察对应漏水处,边缘出现过吹现象。由于出现炉内漏水,产量指标出现明显下滑(见表1)。
表1 翼钢1号高炉2月-3月压量关系及主要经济技术指标
日 期
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风 温(℃)
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风 量(m3/min)
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风 压(Mpa)
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氧 量(m3/h)
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日产量(t)
|
焦 比(kg/t)
|
2月第一周
|
1157
|
1102
|
0.208
|
3000
|
1352
|
388
|
2月第二周
|
1158
|
1118
|
0.207
|
3000
|
1385
|
391
|
2月第三周
|
1159
|
1124
|
0.210
|
3000
|
1401
|
391
|
2月第四周
|
1156
|
1116
|
0.209
|
3000
|
1407
|
386
|
3月第一周
|
1157
|
1104
|
0.208
|
3000
|
1415
|
384
|
3月第二周
|
1155
|
1097
|
0.208
|
3000
|
1401
|
385
|
3月第三周
|
1154
|
1092
|
0.209
|
2500
|
1392
|
391
|
3月第四周
|
1147
|
1082
|
0.215
|
2500
|
1363
|
396
|
3 冷却壁进水管根漏水原因分析
翼钢1号高炉冷却壁为球墨铸铁冷却壁,球墨铸铁的铸件表面伸长率为20%,而中心只有6%~8%,预留的尺寸不够,在高炉生产条件下容易使冷却壁收缩不均匀,易在进出水管连接处产生裂缝。球墨铸铁中布满0.025~0.15 mm的球状石墨,被氧化后形成孔洞,容易产生裂纹并加速扩展。
4 漏水管根处理方法及措施
翼钢1号高炉4段12号冷却壁进水管根漏水处理措施:
4.1 将4段12号冷却壁进水套管处炉皮割开,在冷却壁和进水管根连接凸台处呈120°角开三个孔,孔深50mm,直径8mm。
4.2 制作大套管,制作一个直径100mm,长150mm的套管,套管横截面尽量抛光,使套管与冷却壁能紧密结合。
4.3 在所打眼处栽入三个螺栓,将大套管与所栽螺栓焊接在冷却壁上,使套管漏水进入大套管,减少向炉内漏水的可能。
4.4 在大套管上焊接一球阀,球阀一端用橡皮管连接一盛水装置,根据所测漏水量,实时监测漏水发展情况。
5 漏水管根处理效果
4月1日检修对4段12号处理后,1号高炉仍然存在风量偏小(见表2),边缘气流发展的现象有所好转,这表明4段12号向炉内漏水有所好转,但未得到根本解决,效果不理想。此次翼钢1号高炉冷却壁管根漏水在处理过程中存在以下几点问题:
5.1 在将大套管向冷却壁焊接时,出现大套管与冷却壁材质不同,焊接时未准备与之相符的焊条,而使用J506焊条,焊接效果较差。
5.2 进水管根与冷却壁连接凸台处打眼过于分散,大套管与螺栓焊接时强度不足。
表2 翼钢1号高炉4月-5月压量关系及主要经济技术指标
日 期
|
风 温(℃)
|
风 量(m3/min)
|
风 压(Mp)
|
氧 量(m3/h)
|
日产量(t)
|
焦 比(kg/t)
|
4月第一周
|
1154
|
1072
|
0.214
|
2500
|
1436
|
392
|
4月第二周
|
1144
|
1059
|
0.217
|
2500
|
1435
|
388
|
4月第三周
|
1141
|
1070
|
0.214
|
2500
|
1441
|
387
|
4月第四周
|
1141
|
1061
|
0.215
|
2500
|
1435
|
385
|
5月第一周
|
1142
|
1059
|
0.216
|
2500
|
1458
|
385
|
5月第二周
|
1143
|
1054
|
0.218
|
2500
|
1434
|
383
|
5月第三周
|
1143
|
1070
|
0.216
|
2500
|
1439
|
382
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6 结语
6.1 本次冷却壁进水管根漏水处理,由于初次涉及此类问题,准备工作不够充分,处理后仍存在向炉内漏水的现象,需进一步探索冷却壁漏水处理措施;
6.2 焊条与本体材质相同与否直接决定了焊接质量,以及后续高炉的稳定生产;
6.3 技术人员根据当前翼钢实际,合理运用上下部调剂,以及稳定各种操作参数,在冷却壁漏水未能彻底处理的情况下,确保了高炉的各项指标持续进步、优化。