影响转炉汽化冷却烟道寿命的因素

影响转炉汽化冷却烟道寿命的因素

周晓龙赵海平

（河北钢铁股份有限公司承德分公司维护检修管控中心，承德 067002）

摘 要 根据理论分析和实践经验，按照影响烟道寿命的主次顺序，分别介绍分析了影响转炉汽化冷却烟道使用寿命的几个因素及对烟道的影响。通过对这些因素的分析，提高对烟道的了解，对烟道漏水做到早发现，早处理。对提高设备运行管理水平，延长设备使用寿命有一定的指导意义。

关键词 转炉汽化冷却余热锅炉烟道寿命

The Affecting Factors for the Service Life of

Converter Vaporization Cooling Flue

Zhou Xiaolong Zhao Haiping

(Hebei Iron and Steel Co., Ltd., Chengde Branch Maintenance Control Center, Chengde, 067002)

Abstract According to the theoretical analysis and practical experience, according to the primary and secondary order of affecting the service life of the flue, respectively introduces analyzes several factors influencing the service life of the evaporative cooling of converter flue and flue. Through the analysis of these factors, improve the understanding of the flue, flue leakage be found early, early treatment. To improve the equipment operation management level and prolong the service life of the equipment has a certain guiding significance.

Key words converter, evaporative cooling, waste heat boiler, flue, life

转炉烟道在炼钢生产中占有十分重要的地位。它不仅用来回收煤气、蒸汽和烟尘，而且作为转炉炼钢工艺的一部分直接参与炼钢生产。转炉烟道的运行工况随转炉的冶炼工艺操作而周期性、急剧地变化。当转炉吹炼时，大量的高温烟气穿过烟道，热负荷急剧增加；当吹炼停止时，烟道的热负荷急剧减小。这种热负荷的波动十分频繁，也就是随着转炉冶炼周期的各个过程变化，因此，必然会对烟道的使用寿命产生影响。

烟道的寿命短体现在过早的产生泄漏（漏水）。造成烟道泄漏的原因有多种：设计不合理、制作材料不合适、制造工艺不达标，安装不当、日常运行不规范、水质腐蚀堵塞、检查、维修不到位等。

因此，研究影响转炉烟道寿命的因素对于延长烟道使用时间，减少设备费用，保证生产、维护、运行安全，实现清洁生产目标等均具有现实意义。

1设计缺陷对烟道寿命的影响

烟道的设计中存在多种常见的缺陷，将直接影响烟道的使用寿命。设计是根本，是影响烟道寿命的最重要因素。

周晓龙(1981)，男，学士，在读工程硕士，工程师，环境工程专业，现从事冶金设备维护工作，xx_wx_zhouxl@

（1）一段烟道设计缺陷：配水不均匀，水动力不足时会造成上升管、下降管、受热管的阻力加大。上升管、下降管易产生水击现象，水循环不畅通，冷却系统循环效果差，造成受热管因水量不足、不均而局部过热，过早产生热应力疲劳破坏。热疲劳是造成烟道漏水的主要原因，因此汽水循环顺畅是减少热疲劳的重要因素。

（2）若一段烟道与活动烟罩水封内侧板间隙太大，转炉喷溅时会使钢渣掉入水封，水封内积渣严重，活动烟罩升降受阻，导致烟罩升降时拉坏烟罩提升机构的导向轮、钢丝绳及减速机基础等，影响正常冶炼。

（3）水封行程短，炉口稍有积渣，就会磨到下联箱围管，频繁摇炉，造成活动烟罩下联箱围管磨漏，同时也不能满足煤气回收的要求。

（4）氧枪不可避免粘渣，极易磨漏氧枪口联箱围管。氧枪口与下料流槽为联箱结构，下料流槽处易挂渣悬料，影响炼钢。

（5）加强筋板、法兰与钢管焊接限制了热膨胀量的释放：虽然加强筋板使烟道的整体结构性有所提高，同时也使烟道的径向位移与变形受到约束，但是烟道的径向热膨胀量无法得到释放。由于烟道刚性强，在受热膨胀时，受热管、分配管、汇集联箱、联箱等与其相连接的钢板件膨胀程度相差很大，热应力大而不均均，将导致钢管被撕裂漏水，大大降低了烟道的使用寿命。

（6）烟道受热管与隔板间采用单面焊缝，隔板的热传导不良，冷却效果不好，使隔板过早出现热应力疲劳损坏，拉裂受热水管导致漏水。

例如，莱芜钢铁股份有限公司炼钢厂转炉汽化冷却烟道的使用寿很短，活动烟罩的平均使用寿命为4～6个月，一段及斜一段烟道的寿命为6～8个月，每次检修均需要2小时。寿命期内事故率高，需经常检修，既影响钢产量，又影响运行安全[1]。

2制造过程对烟道寿命的影响

承钢5号转炉[2]，一段烟道使用3个月左右即产生受热面管道被纵向撕裂的情况。烟道受热管为纵向裂纹，初步判断是由于受热管堵塞造成了烟道漏水。抽查后发现受热管没有堵塞现象。经检查发现，烟道受热管与筋板的连接为单面点焊，影响传热，使受热管与筋板的冷热变形不同，造成被冷却收缩的受热管被受热伸长的筋板撕裂。经现场补焊、退火等修复后，使用效果良好，没有再次出现受热面管道被纵向撕裂的情况。

设备或备件制作阶段，派专人深入制作现场，严把烟道制作工艺，并要求厂家采用精炼的高压锅炉管道。为了减少焊口，要求在管道弯曲成型时，尽可能采用整根管道，按照高压锅炉的标准逐项进行焊缝的检查，确保了设备的到货质量，从源头上有效地遏制了烟道漏水的发生。

3安装对烟道寿命的影响

由于安装前准备工作不合理引起的烟道损坏。转炉的作业制度为间歇性生产，而且在冶炼过程中，烟气量和烟气温度也是波动的，这就使烟道经常在交变应力下工作，工况的突然变化和应力集中都容易产生疲劳破坏。造成这种损坏的原因，主要是因为安装前没有做好整体退火工作、制作过程中的选材控制和焊接的不合理性。

烟道位移的影响[3]。一般的烟道安装结构设计，只考虑使用中的垂直位移，而忽略了水平位移和径向膨胀。但实践表明，二者都可能造成烟道的损坏。因为烟道是倾斜安装的，冷、热膨胀和振动等因素都能造成烟道的水平位移，产生水平分力，尽管二段烟道上部采用拉杆弹簧对水平变形有一定的补偿，烟道中部的固定垂直弹簧支座仍有明显的水平位移出现，有时位移甚至大到引起垂直弹簧失效的程度。而且，严重位移还能造成一段、二段、三段烟道间连接的破坏，出现跑火、漏风。

烟道管路的设计一般都是按照理想条件设计，实际安装中，常常需要根据现场实际情况避让结构和设备