5 預(yù)防冷卻壁損壞的措施
5.1 在高爐操作方面
(1)保持高爐爐況穩(wěn)定順行。
(2)抑制邊緣煤氣流發(fā)展,使高爐軟熔帶形成倒V型。
(3)縮小[Si]標(biāo)準(zhǔn)偏差,減少軟熔帶根部的波動。
(4)嚴(yán)禁用控制水量的方法作為處理爐墻結(jié)厚的輔助手段。
5.2 改善高爐冷卻水的水質(zhì)
邯鋼目前所用的工業(yè)水水質(zhì)非常差,每3~4個月就得進行一次酸洗,水中含有較高的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2,屬于結(jié)垢性水質(zhì)。在水的循環(huán)過程中難溶鹽類不斷濃縮,加上水溫升高,PH值增加,逐漸形成多組分飽和溶液,致使這些難溶鹽類結(jié)晶析出,附于水管內(nèi)壁上,并發(fā)生沉降和堆積,而形成很硬的水垢。同時,水中還含有懸浮物和殘渣,這些物質(zhì)也會加速水垢沉積。導(dǎo)致冷卻設(shè)備過熱而損壞。
由此可見,對工業(yè)水進行軟化處理是提高冷卻壁壽命的重要措施之一。雖然冷卻水的軟化處理費用比較高,但由于節(jié)省了冷卻壁的酸洗費用、提高了高爐的壽命,因此采用此措施是完全合理的。目前,濟鋼、石鋼、邢鋼等廠都采用了此辦法。
5.3 高爐冷卻水的水壓
高爐冷卻水的水壓和流量不能低于設(shè)計要求。對于高熱負荷部位(如:爐身下部、爐腰等)和薄弱部位(如爐缸等)更應(yīng)提高冷卻水的水壓,以保證冷卻效果。
5.4 對于軟水閉路循環(huán)冷卻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置脫氣罐
5#高爐原設(shè)計沒有設(shè)置脫氣罐,4個膨脹罐設(shè)置在爐頂。在1998年8月底小修時,參照武漢鋼鐵設(shè)計研究總院先進經(jīng)驗,將4個膨脹罐分別改為脫氣罐,并設(shè)置1個膨脹水箱,而且設(shè)置了自動排氣裝置。這樣能避免水冷管汽阻現(xiàn)象,相對增加水量提高冷卻強度。同時也可減少水中溶解氣對水管的腐蝕,延長冷卻壁的壽命。
5.5 改善冷卻壁材質(zhì)
(1)邯鋼1~3#、6#高爐冷卻壁的材質(zhì)是普通鑄鐵,建議使用球墨鑄鐵冷卻壁。其主要優(yōu)點是:機械強度高,延伸率好,以鐵素體為基體在使用中不易開裂,水管不粘結(jié)、不滲碳、不易斷裂,因此與普通鑄鐵冷卻壁相比較,能延長冷卻壁的使用壽命。
(2)鑄鋼冷卻壁比球墨鑄鐵冷卻壁具有更大的優(yōu)越性。鑄鋼材質(zhì)具有延伸率高,抗拉強度高、熔點高、抗熱沖擊性好等特點,能較強地抵抗鐵水或渣水侵蝕。表2為鑄鋼材質(zhì)與鑄鐵材質(zhì)性能的對比。
雖然鑄鋼材質(zhì)性能較好,但鑄鋼溫度高(1450℃),因此,必須處理好冷卻壁澆鑄過程中水冷管過熱、軟化和變形的問題。
(3)建議在高爐爐體熱負荷高的部位和關(guān)鍵部位使用銅冷卻壁。西歐大型高爐測定了球墨鑄鐵冷卻壁和銅冷卻壁的本體溫度變化(見圖1)結(jié)果表明,由于銅的熱膨脹系數(shù)比球墨鑄鐵小,而球墨鑄鐵開爐半年后,本體溫度急劇升高,容易燒壞。由于銅冷卻壁冷卻效果好,容易生成保護層(渣皮),因而壽命長。1t銅冷卻壁比1t鑄鐵冷卻壁價格高,這是人們在討論使用銅冷卻壁最大的顧慮。實際上我們應(yīng)該考慮的是使用多少平方米冷卻壁,而不是多少噸冷卻壁。1t銅冷卻壁的面積比常規(guī)鑄鐵冷卻壁至少大一倍,于是,銅冷卻壁的價格就相對便宜了,和鑄鐵冷卻壁價格非常相近。此外,由于銅冷卻壁的冷卻效果好,由此也可不使用高級昂貴的耐火材料,成本也能得到補償。
6結(jié)語
冷卻壁漏水是高爐爐體損壞的重要標(biāo)志,應(yīng)及時處理。否則,會引起高爐爐涼、爐況失常、爐缸凍結(jié),甚至影響著高爐一代爐齡的壽命。預(yù)防冷卻壁的破損,應(yīng)改善冷卻壁的材質(zhì),使用軟水冷卻,抑制邊緣煤氣流。