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干法除尘蒸发冷却器入口织物补偿器的改进

王海栋；赵保民；李维虎

(包钢集团薄板坯连铸连轧厂，包头014010)

摘 要：介绍了织物补偿器材料及结构上存在的缺陷，提出了改进方法，改进后取得了良好的效果。

关 键 词：织物补偿器；材料；结构；改进

1 前言

包钢薄板厂转炉与铸机配置为一对一，即二台210t转炉分别对应CSP生产线和宽厚板生产线，生产节奏紧，所以要求设备运行的故障率低，计划检修外的非正常停机时间要短。冶炼区域2×210t转炉分别于2006年7，8月完成由湿法除尘改干法除尘。由于原有的汽化冷却烟道和干法除尘系统中的蒸发冷却器需要连接，这两个部位受烟气温度变化的影响产生轴向伸缩，同时蒸发冷却器自身也存在着径向摆动，因此，这两个部件不能采用刚性连接，需要一个能起到轴向和径向缓冲作用的装置，并保证具有良好的密封性能，为此选用了非金属织物补偿器作为蒸发冷却器和汽化冷却烟道之间的缓冲连接设备。

2 存在问题

(1)织物补偿器(结构见图1)外部漏火严重，影响周围设备的正常运行。部分导流板的脱落造成蒸发冷却器下部链条被卡住，影响了干法除尘系统的正常运行。

(2)包裹在上下法兰之间的岩棉脱落，复合耐火材料也被高温气流烧穿。由于绝热保温材料遭到破坏，密封系统损坏，使补偿器上下法兰直接接触高温烟气，在长时间的高温烟气的冲刷下，部分连接螺栓断裂。此外，长时间工作在温度骤变环境导致部分导流板严重变形，其加固筋板焊缝开裂，导流板本体出现多处裂缝并存在缺损。以上诸多缺陷造成织物补偿器整体结构变形、严重损坏甚至失效。

(3)因其安装位置特殊，运行工况恶劣，在设计寿命期间(设计使用寿命为1a)内就已损坏，对其抢修极为困难，搭设抢修平台及拆装密封填充物需10h，修复损坏部分需14h，整个检修过程需24h；整体更换织物补偿器，则需140h左右，严重制约转炉的正常生产。

(4)原织物补偿器的材料为1Cr18Ni9Ti，使用极限温度为700℃而转炉烟气流经此处时的温度在1000℃左右，所以原设计在材料的选择上存在着严重的缺陷。

(5)导流板外部岩棉包裹方法不当。补偿器轴向补偿复原后，填充压实的岩棉却无法复原，在蒸发冷却器内负压的作用下，也容易使包裹的岩棉被吸脱。

(6)对一台损坏的补偿器检查发现，导流板周围25块筋板的全部焊缝开裂，且有部分筋板断裂，后对筋板材料检验确认为普通的Q235钢，说明筋板选用材料的强度达不到要求。

(7)由于干法除尘为改造项目，受厂房结构的限制，织物补偿器的安装位置较特殊，离双相旋流喷枪较近(约13．8m)。而其他钢厂为3～4m。离喷枪越近烟气温度越高，对织物补偿器而言，工作环境就越恶劣。

3 改进措施

(1)用耐高温的材料0Cr25Ni20(最高使用温度为1300℃，连续使用温度为1150℃)来代替原先的1Cr18Ni9Ti，提高织物补偿器在高温下的强度和抗变形能力。

(2)原补偿器岩棉填充方式不合理，安装时费时又耗材。改进后按补偿器上下法兰间的尺寸将岩棉毡折叠成块，用细铁丝捆绑后挂在事先焊在导流板外侧的钩钉上，易于固定住岩棉条。这种方法能在线下就可以按安装尺寸预先包裹成条状，利于达到快速安装的目的。另外在上导流板的外侧焊接弧形密封板，形成迷宫式密封(见图2)。

(3)在原补偿器导流板的周圈增加应力释放槽。改进后，一年内再没有出现导流板板子变形开焊和出现裂纹的情况，保证了设备在设计寿命内的正常使用，完全避免了在设计寿命期间内的非正常损坏。

(4)原设计补偿器导流板高400mm，约有50mm插入蒸发冷却器内部，这种结构在不拆除水冷烟道或蒸发冷却器的情况下，无法快速更换设备，再加上现场作业空间狭小环境复杂，Φ=4000mm的法兰和导流板无法倒运及安装。针对该问题，将补偿器导流板分为两部分，上半部分高275mm，下半部分高180mm，两部分别焊接在补偿器的上下法兰上，达到了不拆除其他设备就可单独更换补偿器的目的。将法兰和导流板沿径向均割成两块，安装就位后现场拼接，解决了现场空间狭小无法倒运及安装就位的问题。

改进后，新件在上线时，没有拆除除织物补偿器外其他任何设备，仅用70h就完成了织物补偿器的更换，大大节省了人力和财力，为转炉的生产挤出了宝贵的时间。随后的使用跟踪检查发现，在设计寿命期间内，金属结构部分焊缝未开裂，导流板也没有出现大的变形和开裂纹现象。

4 结束语

织物补偿器改进后设备的故障率为零，保证了转炉的连续生产。使用寿命由原来的设计寿命1a延长至2a。通过织物补偿器失效、损坏原因的分析，从材料和内部结构等方面进行的改进达到了预期目的。随着干法除尘工艺在我国钢铁行业的迅速推广和应用，这次改进为同行提供了借鉴经验。