攀钢冷轧厂罩式炉罩体加高改造及工艺调整

攀钢冷轧厂罩式炉罩体加高改造及工艺调整攀钢冷轧厂　李　强　孙福全　林春燕　丁照军【摘　要】　为提高罩式炉的装炉系数,达到提高退火产量的目的,我们对罩式炉的内罩、加热罩进行了加高改造;改造后由于钢卷受热位置有所变化,我们又对退火工艺进行了适当的调整。

【关键词】　罩体加高　工艺调整1　引言攀钢冷轧厂是一座生产普通板卷和镀锌板卷的现代化工厂,由于设计投资存在一些问题,年设计能力只有50万吨,在市场竞争中显得规模过小。

其中,罩式炉是制约环节, 1996～1997年平均月产只有214万吨左右,年退火能力只有29万吨左右。

为了打通罩式炉的生产制约环节,我们于1998年新建投产了6座炉台,1999年又开始新建9座炉台。

但随着其他机组设备改造的完成,罩式炉仍不能满足全厂大规模生产的要求,因此,我们进行了罩式炉内罩、加热罩的加高改造以提高产量。

2　罩式炉退火达不到设计能力的几个主要原因 罩式炉一期工程包括24座炉台、24个内罩、13个加热罩(后增加一个备品)和11个冷却罩等设备,其设计时的产品大纲为:退火能力378180吨 年,生产时间:8000小时 年各钢种比例为:CQ—19570吨 年,约占32%DQ—13170吨 年,约占%DDQ—19570吨 年,约占32%H SLA—19570吨 年,约占32%而在1998年3月以前,生产的CQ量超过55%,月产量仅为214万吨,远远达不到设计能力,其主要原因有以下几方面:・实际工艺时间较设计时长・加热能力不足・管理方面的缺陷・炉台装炉系数低在以上各原因中,装炉系数低是我们目前的主要影响因素。

罩式炉单炉最大装炉量为90吨,而我们实际装炉量只有70吨左右。

其原因是小卷过多和装炉高度不够,而装炉高度不够是我们最主要的原因。

下面,我们分析一下为何会造成装炉高度不够。

211　内罩高度限制。

由于最初设计考虑差异,我们的内罩总高度为6300mm,有效装炉高度为5300mm(包括钢卷高度和对流板高度),以装5卷为例,对流板包括一块厚度为25mm的底部对流板和4块厚度为70mm 的中间对流板,这样,钢卷的最大高度为: 5300-25-4×70=4995mm。

212　产品宽度的限制。

我们厂经罩式炉退火的产品宽度70%以上为1000mm,而为了提高成材率,在酸洗生产时一般不切边,这样在罩式炉生产时钢卷宽度达到1030～1040mm。

以平均宽度1035mm计算,装5个钢卷时,钢卷高度将达到5175mm,这是一个超出内罩允许的高度。

而装4个钢卷时,钢卷总高度仅为4140mm,内罩剩余空间较大,这对提高装炉系数极为不利。

在生产中常采取的办法是装4个1035mm的钢卷,再搭配一个宽度在850mm左右的窄卷。

但这种方式存在较大的弊端,不但给生产组织带来较大的困难,不符合按市场需求组织生产的宗旨,・3・四川冶金 Sichuan M etallurgy而且如果缺少窄卷,产量将受到很大的冲击。

在这种情况下,我们采取了将内罩加高的办法。

3　罩子加高改造要对内罩进行加高改造,必须相应地对炉台设备、加热罩等改造,而冷却罩在试验后无需进行改造,因此,只需对内罩、加热罩、炉台做改造。

重院按我们的要求重新进行核算后,得出加高的基本尺寸为180mm可满足要求。

311　内罩31111　内罩加高:由于内罩罩体材料为60mm厚的1C r20N i14Si2的耐热不锈钢,并且在中部还设计有波纹形状用于增加换热面积。

考虑到波纹罩体部分如切割后不易恢复,因此避开内罩波纹罩壳部分,在内罩顶部或底部,将内罩割断,然后用宽180mm,材质为1C r20N i14Si2的不锈钢板环,补焊在两节内罩之间,保证焊缝质量,并对焊缝做探伤测试。

31112　内罩水环裙边加宽:因冷却罩抬高后,冷却水会溅出内罩水环,所以内罩水环必须加高。

措施是用厚度为5mm的热轧钢板,根据水环的周长做成宽度为180mm的钢板环,然后用不锈钢焊条采用满焊焊接,确保喷淋时不会有水溅出损坏设备。

312　加热罩31211　密封环更换:由于加热罩整体抬高后,原密封环高度尺寸不能满足密封要求,故需更换高的密封环。

方案是拆下加热罩旧密封环,更换损坏的螺栓,焊接好,再校正好压板和底板,然后安装上新密封环,(<2360×410)紧固螺栓。

31212　废氢软管加长:原废氢软管在炉台、内罩加高后,已不能正常连接使用,必须将其加长方能正常连接。

措施是拆下原废氢软管连接管,更换上加长连接管(150mm),用铅油密封,再装上废氢软管。

313　炉台31311　煤气接头加高:加热罩加高后,原煤气接头不能对接,必须将接头加高。

方案是拆下炉台煤气导向头,清除接头上和结合面上的铁锈,再装上加高接头和煤气导向头,并用铅油密封和用螺栓连接紧固好。

并保证法兰面密封。

31312　支撑柱加高:内罩加高后,为确保加热罩、冷却罩正常安全运行,需将炉台支承柱全部加高。

方案是将加工好的加高接头,安放在原支撑柱上,然后调整接头,与支撑柱保持垂直,接头面与支撑柱面保持平行。

然后将接头与支撑柱焊接牢固。

31313　废气烟道加高排烟管道加长:考虑到在加热罩上加长烟道不方便,于是选择了此方案。

将加工好的接头安装在烟道口处,调整水平后进行焊接,再将翻版相应调整,最后补充部分耐火材料。

4　加高后的效果411　装炉系数的提高。

由于有效装炉高度增加,装炉系数也达到了84%,每月的产量提高约1500吨。

412　生产组织的顺畅。

由于罩式炉装炉对原料的宽窄搭配要求降低了,生产可以基本按合同兑现组织,这样减少了产品中间占有时间。

5　加高后的炉况变化及工艺调整511　加高前烧咀火焰正对的位置大约在底部1、2号位钢卷,加高后由于烧咀位置升高(升高约180mm),火焰位置正对2号位,这样钢卷受热位置发生了变化。

512　加高前后检测的钢卷温度。

我们对加高改造前后的退火炉台在退火周期的稳定变化进行了检测,为了使检测结果更准确,共在退火的5个钢卷(CQ钢)中插了11根热电偶,包括钢卷热点和冷点温度。

通过检测,我们得出下列两组对比数据(从退火周期中采集5个钢卷的冷点每隔5小时的温度变化):・4・2001年第2期时间h 加高前钢卷冷点温度(℃)加高后钢卷冷点温度(℃)142414547574543454650 5277278294287315305312311307312 10535531530531537547549537535542 15640635628627638653657654647652 20673670670662667681683681672678对比调整前后炉内温度的变化,可以看出虽然炉内冷点位置没有变化仍然在 钢卷上,但随着 、 钢卷冷点温度升高,5个钢卷冷点的温差已减小,这同钢卷受热位置提高是一致的。

413　工艺调整。

炉内钢卷温度变得更均匀,从理论上来看,我们可以缩短钢卷的退火周期,为此,我们开展了相关的试验,从试验结果来看,该思路是可行的。

由于目前罩式炉在加热能力上的不足,给工艺执行带来了相当大的难度,调整后的工艺并不能在生产中正常使用,为此,开展了加热不正常情况下工艺调整的试验,总结出该情况下的工艺执行标准,在生产中已投入使用。

6　结束语罩式炉加高改造的完成,尽管给设备维护带来了一定的困难,但罩式炉的生产已迈上了一个新台阶,目前我们罩式炉的年生产能力可达60万吨,为冷轧厂的扩大生产起到了至关重要的作用。

(上接第16页)抗变形能力。

21检测焊缝有无应力集中现象及焊缝强度情况。

31检查喷枪内过滤筒的使用情况。

41检测新型喷枪能否解决喷枪卡阻在保护管底部边缘的问题。

实验结果证明了新型喷枪已彻底解决了喷枪卡阻问题,并避免了因此而造成的喷枪损坏。

表3检测结果汇总表编号检测位置检测项目实际情况1喷枪喷杆法兰盘处焊缝有无应力集中、裂纹、泄漏无2喷杆变径管处焊缝有无应力集中、裂纹、泄漏无3喷枪整体结构抗弯曲、抗变形能力大大增强4喷枪整体结构喷枪整体强度强度较高5喷枪固定盘和保护筒之间是否存在卡阻现象不存在6喷枪内过滤筒有无变形或烤熔现象无综上所述,结构改造后的新型喷枪各方面的性能优异,不但完全解决了进口喷枪所存在的缺陷问题,而且延长了喷枪的使用周期。

既降低了备件消耗费用,又减少了故障停机时间,保证了酸洗机组的正常生产。

喷枪结构技改得到了成功。

5　结论511　技改后彻底解决了喷枪焊缝开裂泄漏、过滤筒烤熔、卡阻等多发故障。

减少了停机处理故障时间,增加了生产时间。

512　技改后可以避免喷枪焊缝开裂泄漏、过滤筒烤熔、卡阻造成的枪体损坏,加上长寿命设计的优点,延长了喷枪的使用周期,由改造前的6个月延长到改造后的18个月以上,仅此一点每年就可节约大量的备件消耗费用,有效地降低了生产成本。

513　喷枪改造后故障时间减少,排放废酸的次数和量都相应得到减少,不但节约了新酸,更重要的是很大程度减轻废酸对周围环境和水资源的污染,有较高的环保意义。

・5・四川冶金 Sichuan M etallurgy。