论文部分内容阅读
【摘 要】转炉汽化冷却系统下料溜槽为炼钢冶炼过程必须具有的散状料及合金料的输送装置，下料溜槽的受热面承受着固体物料的冲刷磨损，酸性气体的腐蚀以及高温水蒸气的氧化。溅起的高温渣易吹溅到受热面形成高温侵蚀渣，高温烟气中水蒸汽、SO2、SO3、含氟气体含量较高时会发生严重的腐蚀，工作环境非常恶劣。下料溜槽水箱部位砸漏，受热管部位磨损导致泄漏问题，受热管部位堵料等成为影响溜槽使用的主要因素，由此对转炉汽化冷却溜槽进行了改造攻关，确保汽化系统安全、稳定、高效运行。
【关键词】转炉；泄漏；磨损；堵料
1.转炉汽化冷却系统工艺概况
京唐300吨转炉汽化冷却系统由南京欧萨斯能源有限公司设计，其中移动段上安装的下料溜槽为炼钢冶炼必须具有的散状料及合金料的输送装置，在冶炼过程中由于碳氧反应产生的火焰，其最高可达1800℃，并且含有硫及其化合物，高温水蒸气、高温渣、石灰、萤石等大量粉尘。下料溜槽的受热面承受着固体物料的冲刷磨损，酸性气体的腐蚀以及高温水蒸汽的氧化。溅出的高温渣易吹溅到受热面形成高温侵蚀渣，高温烟气中水蒸气、SO2、SO3、含氟气体含量较高时会发生严重的腐蚀，工作环境非常恶劣。由此导致溜槽故障，进而导致转炉被迫停炉检修，严重影响转炉冶炼的节奏。
2.转炉汽化冷却系统下料溜槽攻关背景
经查阅相关资料，南京欧萨斯能源有限公司设计时在溜槽内表面堆焊耐蚀、耐磨的德国蒂森14Ksi堆焊材料，焊丝材质为Cr13，整体堆焊厚度大于2mm，堆焊表面硬度小于HRC40，但使用时仍出现溜槽水箱被炼钢散料砸穿，受热管磨损漏水，直接影响冶炼安全，需停炉补焊，同时因溜槽出口堵料，影响下料，需停炉拆卸上部结构型溜槽疏通堵料，直接影响冶炼的正常运行，每个溜槽的使用寿命从几百炉到2000炉不等，与4000炉的使用寿命相差很远，针对上述情况，特成立攻关组，经过继续对溜槽进行局部改进，使转炉连续性生产过程中基本不需要处理和维护，保证了炼钢正常生产，确保了冶炼安全。
3.转炉汽化冷却系统下料溜槽攻关改造
3.1下部汽化冷却下料溜槽水箱部位砸漏问题的技术攻关
因溜管角度陡，散料冲击力大，直接砸到溜槽水箱，而不是滑过水箱表面，南京欧萨斯采用的德国蒂森14Ksi堆焊材料，堆焊2mm耐磨层，表面硬度 3.2下部汽化冷却下料溜槽热管部位磨漏问题的技术攻关
针对下部汽化冷却下料溜槽受热管南京欧萨斯采用的德国蒂森14Ksi堆焊材料进行堆焊，但因堆焊薄，硬度低于HRC40，使用过程中仍出现磨漏现象。（图2下料溜槽受热管部位堆焊、喷涂相片）迁安首钢设备结构有限公司采用8mm板条表面堆焊5mm耐磨层，耐磨层硬度提高到大于HRC50，虽然未出现磨漏受热管现象，但由于板条之间的间隙15mm，容易堆积散料，同时耐磨层只有耐磨、耐腐蚀的作用，无法解决溜槽表面高温粘渣堆料问题，仍需采用新的解决办法。
3.3下部汽化冷却下料溜槽受热管部位堵料问题的技术攻关
为解决下部汽化冷却下料溜槽受热管部位堵料问题，采取堆焊硬质合金，外表面喷涂防高温粘结、耐磨耐腐蚀性能好，与基体粘结强度高（大于40MPa）的单相结晶涂层。高温防粘钢防腐蚀涂层对于避免高速固体渣粒对管壁的冲刷侵蚀以及高温水汽和酸性气体对管壁的氧化腐蚀有着非常明显的效果，还能够有效避免粘渣现象；并且此复合涂层的收缩系数范围宽，承受温差变化大，不脱层。（见图1下料溜槽受热管部位堆焊、喷涂对照示意图）具体工艺略：
下部汽化冷却下料溜槽快换问题的技术攻关
转炉汽化冷却下料溜槽与配水管采用碳钢管直接对焊焊接，由于炼钢投产前期由于溜槽问题突出，更换较为频繁，每次更换时间较长，平均更换时间为24小时，后经过现场观察，溜槽上方有护板防护，氧枪枪体粘渣不会砸到溜槽，故溜槽进出水管配水管改为金属软管连接，配对应活接头，经过实际更换记录，平均更换时间缩短到14小时，极大地缩短了检修更换溜槽的时间，使转炉冶炼利用率得以提高。
转炉汽化冷却系统下料溜槽寿命评价
经过以上技术攻关，结合现场实际使用效果，达到了预期的效果，目前使用寿命可达8000炉以上并且不发生故障。
通过在下料溜槽联箱处加30mm厚的内套筒可完全吸收散料的冲击力，水箱处于100%的保护状态，增加耐磨套筒后从未出现水箱漏水现象，确保了水箱部位的长效使用。
通过在下料溜槽内部堆焊硬质合金，外表面进行喷涂。高温防粘钢防腐蚀涂层对于避免高速固体渣粒对管壁的冲刷侵蚀以及高温水汽和酸性气体对管壁的氧化腐蚀有着非常明显的效果，还能够有效减少粘渣现象；并且此复合涂层的收缩系数范围宽，承受温差变化大，不脱层。而采用金属软管连接进行快换，对于已到使用寿命的下料溜槽更换时间大幅度缩短。
综上，转炉汽化冷却下料溜槽技术攻关取得圆满成功，确保汽化系统安全、稳定、高效运行。
参考文献
[1]童健民等.增加转炉蒸汽回收的难题及对策.北京：中国钢铁年会论文集，2003.880-881.
[2]林宗虎，李瑞阳等.锅炉用水、清灰及除灰.北京：化学工业出版社，2001.41-42，45.
作者简介：史良（1984.4- ）：男，汉族，河北省保定涿洲市人，大学本科学历，首钢京唐钢铁联合有限责任公司，助理工程师，主要从事转炉机械点检工作。
【关键词】转炉；泄漏；磨损；堵料
1.转炉汽化冷却系统工艺概况
京唐300吨转炉汽化冷却系统由南京欧萨斯能源有限公司设计，其中移动段上安装的下料溜槽为炼钢冶炼必须具有的散状料及合金料的输送装置，在冶炼过程中由于碳氧反应产生的火焰，其最高可达1800℃，并且含有硫及其化合物，高温水蒸气、高温渣、石灰、萤石等大量粉尘。下料溜槽的受热面承受着固体物料的冲刷磨损，酸性气体的腐蚀以及高温水蒸汽的氧化。溅出的高温渣易吹溅到受热面形成高温侵蚀渣，高温烟气中水蒸气、SO2、SO3、含氟气体含量较高时会发生严重的腐蚀，工作环境非常恶劣。由此导致溜槽故障，进而导致转炉被迫停炉检修，严重影响转炉冶炼的节奏。
2.转炉汽化冷却系统下料溜槽攻关背景
经查阅相关资料，南京欧萨斯能源有限公司设计时在溜槽内表面堆焊耐蚀、耐磨的德国蒂森14Ksi堆焊材料，焊丝材质为Cr13，整体堆焊厚度大于2mm，堆焊表面硬度小于HRC40，但使用时仍出现溜槽水箱被炼钢散料砸穿，受热管磨损漏水，直接影响冶炼安全，需停炉补焊，同时因溜槽出口堵料，影响下料，需停炉拆卸上部结构型溜槽疏通堵料，直接影响冶炼的正常运行，每个溜槽的使用寿命从几百炉到2000炉不等，与4000炉的使用寿命相差很远，针对上述情况，特成立攻关组，经过继续对溜槽进行局部改进，使转炉连续性生产过程中基本不需要处理和维护，保证了炼钢正常生产，确保了冶炼安全。
3.转炉汽化冷却系统下料溜槽攻关改造
3.1下部汽化冷却下料溜槽水箱部位砸漏问题的技术攻关
因溜管角度陡，散料冲击力大，直接砸到溜槽水箱，而不是滑过水箱表面，南京欧萨斯采用的德国蒂森14Ksi堆焊材料，堆焊2mm耐磨层，表面硬度
针对下部汽化冷却下料溜槽受热管南京欧萨斯采用的德国蒂森14Ksi堆焊材料进行堆焊，但因堆焊薄，硬度低于HRC40，使用过程中仍出现磨漏现象。（图2下料溜槽受热管部位堆焊、喷涂相片）迁安首钢设备结构有限公司采用8mm板条表面堆焊5mm耐磨层，耐磨层硬度提高到大于HRC50，虽然未出现磨漏受热管现象，但由于板条之间的间隙15mm，容易堆积散料，同时耐磨层只有耐磨、耐腐蚀的作用，无法解决溜槽表面高温粘渣堆料问题，仍需采用新的解决办法。
3.3下部汽化冷却下料溜槽受热管部位堵料问题的技术攻关
为解决下部汽化冷却下料溜槽受热管部位堵料问题，采取堆焊硬质合金，外表面喷涂防高温粘结、耐磨耐腐蚀性能好，与基体粘结强度高（大于40MPa）的单相结晶涂层。高温防粘钢防腐蚀涂层对于避免高速固体渣粒对管壁的冲刷侵蚀以及高温水汽和酸性气体对管壁的氧化腐蚀有着非常明显的效果，还能够有效避免粘渣现象；并且此复合涂层的收缩系数范围宽，承受温差变化大，不脱层。（见图1下料溜槽受热管部位堆焊、喷涂对照示意图）具体工艺略：
下部汽化冷却下料溜槽快换问题的技术攻关
转炉汽化冷却下料溜槽与配水管采用碳钢管直接对焊焊接，由于炼钢投产前期由于溜槽问题突出，更换较为频繁，每次更换时间较长，平均更换时间为24小时，后经过现场观察，溜槽上方有护板防护，氧枪枪体粘渣不会砸到溜槽，故溜槽进出水管配水管改为金属软管连接，配对应活接头，经过实际更换记录，平均更换时间缩短到14小时，极大地缩短了检修更换溜槽的时间，使转炉冶炼利用率得以提高。
转炉汽化冷却系统下料溜槽寿命评价
经过以上技术攻关，结合现场实际使用效果，达到了预期的效果，目前使用寿命可达8000炉以上并且不发生故障。
通过在下料溜槽联箱处加30mm厚的内套筒可完全吸收散料的冲击力，水箱处于100%的保护状态，增加耐磨套筒后从未出现水箱漏水现象，确保了水箱部位的长效使用。
通过在下料溜槽内部堆焊硬质合金，外表面进行喷涂。高温防粘钢防腐蚀涂层对于避免高速固体渣粒对管壁的冲刷侵蚀以及高温水汽和酸性气体对管壁的氧化腐蚀有着非常明显的效果，还能够有效减少粘渣现象；并且此复合涂层的收缩系数范围宽，承受温差变化大，不脱层。而采用金属软管连接进行快换，对于已到使用寿命的下料溜槽更换时间大幅度缩短。
综上，转炉汽化冷却下料溜槽技术攻关取得圆满成功，确保汽化系统安全、稳定、高效运行。
参考文献
[1]童健民等.增加转炉蒸汽回收的难题及对策.北京：中国钢铁年会论文集，2003.880-881.
[2]林宗虎，李瑞阳等.锅炉用水、清灰及除灰.北京：化学工业出版社，2001.41-42，45.
作者简介：史良（1984.4- ）：男，汉族，河北省保定涿洲市人，大学本科学历，首钢京唐钢铁联合有限责任公司，助理工程师，主要从事转炉机械点检工作。