豎爐導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損原因及對策

杜小軍

摘 要：本文詳細(xì)介紹了宣鋼豎爐導(dǎo)風(fēng)墻水梁內(nèi)穿管技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：豎爐；導(dǎo)風(fēng)墻水梁；開發(fā)與應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.024

1 前言

豎爐導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損是長期困繞豎爐產(chǎn)能發(fā)揮的技術(shù)課題，從發(fā)現(xiàn)豎爐大水梁漏水到排料補(bǔ)焊大水梁后僅4天再次停機(jī)排料進(jìn)行補(bǔ)焊；豎爐出現(xiàn)熟球中夾雜大量紅球，干燥床西北兩角干燥效果差，維持生產(chǎn)至爐內(nèi)排料進(jìn)行補(bǔ)焊處理，15天大水梁再次漏水排料補(bǔ)焊。由于導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損頻繁，焊口易開焊且處理時(shí)間長、球團(tuán)礦產(chǎn)量損失大等特點(diǎn)，近年以來豎爐在治理導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損延長導(dǎo)風(fēng)墻水梁使用壽命上進(jìn)行了一系列技術(shù)探索，收到了顯著成效。

2 豎爐導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損機(jī)理

歸納導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損的形成可概括為以下幾方面原因：

（1）高流速冷風(fēng)氣流夾雜粉塵沖刷。導(dǎo)風(fēng)墻水梁所處爐內(nèi)工作環(huán)境較為惡劣，既要承重導(dǎo)風(fēng)墻又要承受高速高溫冷卻風(fēng)夾雜粉塵的沖刷。由于70%以上的冷卻風(fēng)要通過導(dǎo)風(fēng)墻內(nèi)孔參與干燥床生球的干燥過程，冷卻風(fēng)在水梁部位改變流動(dòng)方向?qū)λ寒a(chǎn)生沖刷，是導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損的主要原因。占到宣鋼豎爐水梁破損的50%。

（2）導(dǎo)風(fēng)墻水梁材質(zhì)。宣鋼豎爐采用雙排5×2根水梁結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為Φ168壁18mmM16無縫鋼管，由于材質(zhì)差，管件壁厚不均產(chǎn)生熱應(yīng)力使水梁產(chǎn)生裂紋。其次由于高溫高速所流夾雜粉塵對管壁的沖刷使管壁磨損薄厚不均產(chǎn)生熱應(yīng)力造成水梁裂紋，占到宣鋼豎爐水梁破損的50%。

3 宣鋼豎爐導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損的特點(diǎn)

（1）宣鋼豎爐導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損周期短。最短的僅生產(chǎn)使用4天即在原焊口側(cè)再次破損。

（2）處理時(shí)間長。每次處理導(dǎo)風(fēng)墻水梁須排空爐內(nèi)爐料，并補(bǔ)入熟球至導(dǎo)風(fēng)墻水梁下部，經(jīng)齒輥平臺(tái)爐門進(jìn)入爐內(nèi)進(jìn)行水梁補(bǔ)焊，涼爐時(shí)間長，工人工作環(huán)境惡劣，操作十分復(fù)雜。

（3）產(chǎn)質(zhì)量損失較大。從發(fā)現(xiàn)導(dǎo)風(fēng)墻水梁漏水征兆，到爐內(nèi)排料后進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)熟球循環(huán)爐內(nèi)升溫到投入生球正常生產(chǎn)至少需要三天時(shí)間，產(chǎn)量損失較大。

4 豎爐導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損的操作對策及技術(shù)措施

球團(tuán)礦供應(yīng)緊張壓力驟然增大后，為了解決豎爐導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損這一關(guān)鍵技術(shù)課題，豎爐進(jìn)行了一系列探索，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）強(qiáng)化豎爐操作及工藝管理：針對導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損機(jī)理，重點(diǎn)強(qiáng)化豎爐日常工藝技術(shù)操作管理。一是嚴(yán)禁濕球入爐，合理控制豎爐產(chǎn)量，保一尺以上干球入爐；二是以抑制生球干燥床爆裂為核心嚴(yán)格干燥床溫度控制，550±50℃，三是生球質(zhì)量達(dá)標(biāo)10～16mm合格粒級(jí)≥90%，生球落下強(qiáng)度≥5次/個(gè)球，以上措施有效降低爐內(nèi)粉末，減少粉末對水梁的沖刷，延長水梁使用壽命。

（2）消除水梁因受熱忽高忽低產(chǎn)生的熱應(yīng)力。主要措施有：一是計(jì)劃檢修爐內(nèi)排料至火道口，改變以往排料至導(dǎo)風(fēng)墻水梁下沿，投產(chǎn)后水梁受熱溫度急劇升高產(chǎn)生的熱應(yīng)力并相應(yīng)減少導(dǎo)風(fēng)墻熱應(yīng)力沖擊。

（3）實(shí)施導(dǎo)風(fēng)墻水梁內(nèi)穿管技術(shù)改造是豎爐在處理導(dǎo)風(fēng)墻水梁破損治理爐內(nèi)漏水方面進(jìn)行一項(xiàng)有效的探索。在豎爐實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)至今收到了顯著效果，其有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）處理水梁破損時(shí)間大大縮短，由以往補(bǔ)焊水梁所用36小時(shí)縮短到7小時(shí)，只需爐內(nèi)排料至水梁下沿后，水梁汽包把水排空在爐外即可進(jìn)行處理，無需人進(jìn)行爐內(nèi)補(bǔ)焊，時(shí)間大大縮短。

2）水梁內(nèi)穿管技術(shù)措施徹底解決了長期困擾豎爐生產(chǎn)的技術(shù)難題，處理后不反復(fù)，實(shí)施穿管技術(shù)一直使用到豎爐年修，其它豎爐一直使用至今，擺脫了水梁補(bǔ)焊后重復(fù)開焊對豎爐生產(chǎn)的困擾。

3）操作簡便，因?yàn)椴恍枞诉M(jìn)入爐內(nèi)，工作環(huán)境大大改善。

（4）導(dǎo)風(fēng)墻水梁內(nèi)穿管具體操作措施：導(dǎo)風(fēng)墻水梁采用Φ168mm，壁厚18mm，M16無縫鋼管，內(nèi)穿Φ121㎜M16無縫鋼管，兩管間隙5.5mm打入肥水灌注料，中間管道內(nèi)通軟水與外部相接。既保證水梁足夠的冷卻效果，又可起到加固水梁雙重作用。在具體實(shí)施過程中我們根據(jù)爐內(nèi)排料后水梁下凹的目視情況，決定內(nèi)部所穿管的直徑，下凹超過5mm采用管徑Φ78mm無縫鋼管以保證穿管過程順利。

5 導(dǎo)風(fēng)墻水梁內(nèi)穿管技術(shù)使用效果分析（見下表）

通過破損水梁的上述兩種方法比較，水梁內(nèi)穿管技術(shù)操作方法，處理效果十分突出，目前已在豎爐推廣應(yīng)用。

6 結(jié)語

豎爐通過導(dǎo)風(fēng)墻水梁內(nèi)穿管技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，豎爐停機(jī)時(shí)間大大縮短，極大地緩解了高爐因球團(tuán)礦供應(yīng)能力不足，外購球團(tuán)礦成本升高壓力，以及外購球質(zhì)量劣差等制約高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)改善的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。也擺脫了長期困繞豎爐球團(tuán)礦指標(biāo)改善的關(guān)鍵技術(shù)問題，增產(chǎn)效益顯著，減少了水梁漏水對導(dǎo)風(fēng)墻磚以及爐內(nèi)砌體的侵蝕延長了導(dǎo)風(fēng)墻使用壽命。endprint