转炉水冷设备结构研究与运用

《转炉水冷设备结构研究与运用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、转炉水冷设备结构研究与运用朱欣林，韩成（马鞍山钢铁股份有限公司第二钢轧总厂，安徽马鞍山243000）摘要：对马钢第二钢轧总厂转炉系统屮水冷炉口、活动烟罩、下料管水套以及转炉锥段的水冷结构进行了研究，改进了水冷结构形式和增设水冷结构的方式，提高了设备水冷能力与水冷效果，降低了故障率，延长了设备使用寿命。关键词：转炉系统；水冷炉口；活动烟罩；下料管水套；水冷结构1前言马钢第二钢轧总厂转炉系统设备中，水冷设备的运用愈发广泛，而水冷设备的使用过程中也伴随着漏水故障的频发，严垂影响了水冷设备的使用效果和使用寿命。对此对马钢二钢轧总厂转炉系统的水冷设备的结构进

2、行了研究。2目前水冷设备存在的问题2.1概述转炉系统屮，水冷设备作用非常重要，由于现场生产高温环境，促使了对现场水冷设备运用率的增加。该厂转炉系统中主要由如下儿个主要水冷设备：水冷炉口、活动烟罩、下料管水套。在现场的实际运用中，都出现不同程度的焊缝开裂漏水、管路出现裂纹等，对此只能采取停炉焊接维修或更换新设备，无论哪一种处理方式，给现场牛:产顺行稳定以及设备成本都带來不小的影响，还有-•些设备缺乏冷却结构，讐如转炉锥段，在工作过程小容易发生故障损坏，增加维护检修成木和劳动强度。在追求节能降耗和低成本运行的企业经营战略中,保证生产顺行稳定和降低设备运

3、行成木成为设备工作的主要冃标。为此，对以上几种水冷设备的水冷结构进行了针对性的研究。2.2问题分析2.2.1水冷炉口的水冷结构问题水冷炉口采用焊接水箱式冷却结构，山于结构本体为圆形，各内部水箱隔板成均布状态,在底部鬪周部位都会产生死水区,这些区域的水因无法及时循环导致受热汽化,形成蒸汽,而形成的蒸汽在水冷炉口内部无法得到有效释放，形成一定压力，影响水循环，促使了焊缝开裂漏水的故障产牛。冋水腔结构简图如图1。图1改进前水冷炉口回水腔结构示JE图2.2.2活动烟罩的水冷结构问题活动烟罩采用的汽化式冷却结构设计，此种冷却结构所需冷却水流量大，且内部水循环

4、同样因结构问题存在死水区，造成循环不畅，内部水温过高，导致设备漏水故障。下料管水套采用的冷却结构与活动烟罩基木相似，产生的问题也如出一辙。其结构简图分别见图2、图3。2.2.3炉体锥段问题转炉炉体有几个部分组成，上部主要是由锥段结构纟fl成，因转炉吹炼期间喷发的高温热渣积聚在锥段，经常发牛锥段钢板烧坏的情况，往往需要停炉检修重新焊接，不仅给炉体自身结构稳定性产牛较大影响，也间接影响了牛产的顺行。加人了检修维护工作难度。2.3数据观察与分析针对转炉的一个冶炼周期，分成14段进行温度监控，经过对数据的收集，平均折算了每一段的回水温度，并进行了图表分析，

5、见图4o图4回水溫度数据从图4中不难看出，冶炼中后期，各水冷设备的回水温度都加快升高，此时设备受热影响较大，直接导致了设备故障的产生。3问题研究及解决方案3.1问题研究针对现场水冷设备出现的种种问题，经过跟踪现场检修实际情况，记录数据统计分析,主要还是冷却件的冷却结构不合理，造成内部冷却水循环不畅，存在盲点死水区，造成内部形成高温蒸汽，最终导致了焊缝冷却不足开裂，发生漏水故障。1佃转炉锥段主要是缺少冷却结构，导致表而钢板烧通故障。3.2解决方案3.2.1水冷炉口的结构改进根据研究的结论，水冷炉口内部结构不好改变，为消除内部受热产生的蒸汽影响，在水冷

6、炉口的回水腔外表而设计了一个溢流回水包，该回水包处在水冷炉口的最高点，回水管设置其中且管口超过水冷炉口平而。所有内部产生的蒸汽全部会收集到该汽包中，此外，水冷炉口的循环冋水必须从该汽包通过，这就形成了一个既是收集内部蒸汽的空腔，乂是溢流冋水的必经之路，内部循环水完成循环通过回水包时，一并带走I川水包中的蒸汽。彻底解决了这一问题。改进后结构简图如图5。图5水冷炉口回水腔改进后简图3.2.2活动烟罩和下料管水套的结构改进针对同样水冷结构问题，重新设计了活动烟罩和下料管水套的水冷结构，彻底改变其汽化冷却式水冷结构，形成了标准意义上的强制循环冷却结构，改结

7、构形式采用单进单出，强制不留肓区，设备内部结构每一处都无法产生死区，且针对活动烟罩和下料管水套两种不同的设备结构，设计了不同的冷却结构，见图6、图7。323炉体锥段的水冷结构设计根据炉体锥段的结构形式，针对性的设计了转炉锥段的循环冷却结构，同样为了不留死区，采用了强制水循环结构，采取单进单出，结构形式与活动烟罩的冷却结构形式相似，在此就不做多加表述。4实际运用效果通过对以上水冷设备结构进行改进和设计，在实际生产运用屮，对改进后的设备进行了长期的跟踪观察和数据统计分析，如图8。+匕如■场・/*+下必*或g回水图8改进后回水温度数据经过现场设备使用的实

8、际情况和数据统计分析，改进后的水冷设备凹水温度整个冶炼周期内相对平稳，最高温度平均下降10°C,各设备木体受热影响较小，而