酒钢110+t转炉1段烟道漏水原因分析.pdf

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1、2008年第3期(总123期)酒钢110t转炉1锻烟道漏水原因分析王如广1(1．酒泉钢铁集团公司不锈钢厂工程师，甘肃嘉峪735100)摘要：阐述酒钢不锈钢厂AOD转炉li段烟道在投产后不久就频繁漏水的原因，提出了相应的预防措施和解决办法，为今后备件制造以及延长转炉烟道使用寿命提供了经验。关键词：转炉烟道；烟道漏水事故；故障分析；使用寿命中图分类号：TF066．3+l文献标识码：B文章编号：1673—3355(2008)03—0043—03酒钢不锈钢厂110tAOD转炉烟道系统是由德I虱sMs—Demag技术公司设

2、计，国内合作制造的设备，按照预期寿命至少在5年以上。但是，在投产后仅仅12个月就发生频繁漏水事故，一开始主要是管与管之间的接头焊缝处出现漏水，怀疑是焊接质量问题。但是，随后从管子中间的任意部位开始出现裂纹漏水。在短短的两个月内漏水情况加剧，有时处理完后不到12h就又发生漏水，不仅浪费了大量的软水资源，而且直接影响了炼钢生产和烟道的安全运行，而且12个月内完成的产量仅仅为达产后的四分之一。如果按照达产计算，则使用寿命仅仅3个月。现就1锻水冷烟道漏水的具体原因进行重点分析。1。段烟道系统结构简图如图1。节流孔局部视图

3、1—1’烟道；2—氧枪4k；3一下料口。图11假烟道系统结构简图收稿日期：2007—12—07；修回日期：2008—03—08—86—1转炉烟道设计总数据转炉公称容量110t，最大吹氧量200NmTmin，吹炼时间约40min，一次烟气成分85％CO，15％CO：，一次烟气流量20870Nm3／h，一次烟气温度1600。1700℃，冷却烟道出口烟气温度约620qc，1设烟道直径约2800mm，1锻烟道中心线长约7m，1*段烟道材质为St35．81，1x段烟道冷却水流量约1600m3／h。21#段烟道漏水原因分析通

4、过对德国SMS—D技术公司的原设计图纸、技术附件、国内包院的设计转化资料、国内设备制造图纸、现场施工等方面问题的认真分析，最后认为导致1#段烟道在短期内发生频繁漏水有以下几方面原因：(1)系统运行状况不合适系统长期在严重没有达到设计参数的状况下运行。泵站系统设计为3台泵，两用一备，单泵设计流量为1500m3pa，在调试过程中曾启动两台泵运行，但流量基本与启动一台泵一样。在后来的生产过程中由于管理疏漏，就一直长期启动一台泵工作，导致烟道供水压力长期严重偏低，流量偏小，直接导致烟道冷却效果不好。《一重技术》(21水系

5、统设计存在问题泵组的选型设计为泵出口压力最大12bar，而烟道设计要求冷却水压力为12bar，对设备存在的高度差以及管道的阻力损失考虑不足，导致系统压力和流量根本无法达到设计要求。(3)烟道冷却水供水质量差经过对漏水管道剖开后观察，冷却管内结垢严重，有杂物，造成个别冷却管堵塞或部分堵塞，更进一步降低了冷却效果，造成部分管路干烧，管子材质损坏，频繁发生裂纹。(4)交变热应力转炉冶炼周期为50～70min，由于转炉冶炼工艺操作的周期性，吹氧时烟气量处于最大，烟气温度也达到最高，其最高温度达1700℃，热负荷增大，管壁

6、温度升高，停吹时烟气总量下降为零，热负荷减小，管壁温度随之骤降，使受热管产生周期性的热交变应力，极易造成热疲劳破坏，在水冷管壁上会出现横向裂纹，直至破裂。(5)局部水冷管出现冷却水汽化现象局部水冷管由于水流不畅或热辐射严重，出现冷却水汽化现象。酒钢不锈钢炼钢转炉1。段水冷烟道漏水主要发生在烟道斜管段的氧枪孔区域向火侧(倾角为45。)以及东西两侧对称布置的两个下料孔，该区域为COZ．次燃烧的主要区域，因此，该区域烟道管壁受热相对严重，烟道管内容易发生局部汽化现象。当高温烟气通过辐射将热量传给水冷壁管表面时，在水冷壁

7、管内由于蒸汽的位置和其热传导性差的原因，水冷壁管因此容易发生传热恶化，造成其管壁超温破裂。(6)炉尘冲刷、腐蚀的原因转炉烟尘的主要成分是铁及其氧化物，其成分与冶炼操作制度、原材料质量以及炉气的燃烧率紧密相关，浓度是随吹炼时间而变化的，一般为120—150g／m3。烟尘的主要成分是低价氧化铁(FeO)，约占70％。烟气在烟罩中流动时，粉尘与受热面管子产生摩擦而使受热管磨损。磨损程度与烟气流速有关，一般烟气流速控制在20。25m／s左右。(7)局部超温引发氢腐蚀、热应力由以上分析可以看出，热负荷周期性变化、斜管段汽水

8、分层等原因都会使水冷壁斜管段处向火侧的管子温度升得比较高，容易造成局部超温，引发氢腐蚀。一般水冷壁管内的合格水(>30℃)与铁会发生如下反应：3Fe+4H20—+Fe304+4H2反应生成的氢被另一产物致密地覆盖在管内壁上的Fe，O。所阻隔，不能进入管壁金属内，而被锅水带走。当锅水品质异常或管内壁结垢时，就会发生如下反应：3H20+2Fe—÷Fe203+3H2H20+Fe