3 冷卻壁的檢漏
冷卻壁的檢漏十分重要。如能及時(shí)地查出漏水冷卻壁,就能把漏水事故消滅在萌芽中,同時(shí)有利于高爐長壽。高爐冷卻壁的檢漏有儀表檢漏和人工檢漏兩種辦法。到目前為止,邯鋼一直采用著人工檢漏方法。
3.1 冷卻壁的人工檢漏
邯鋼1~4#、6#高爐全部用工業(yè)水冷卻,使用的人工檢漏方法主要是通過水冷管漏煤氣來判斷冷卻壁是否漏水。這種方法有發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)兩個(gè)過程。一般有經(jīng)驗(yàn)的配管工,只需看看冷卻壁的出水頭就能發(fā)現(xiàn)冷卻壁漏不漏水。但是對(duì)于不好確認(rèn)的漏水冷卻壁就需用煤氣點(diǎn)火或打壓的方法。例如:邯鋼4#高爐2000年3月中旬發(fā)現(xiàn)14~16#風(fēng)口大套法蘭向外滲水,其附近區(qū)域的螺栓套管也有滲水現(xiàn)象。經(jīng)過控水看水頭和煤氣點(diǎn)火也未查出漏水部位,最后采用打壓的方法,查出爐腰6段25#冷卻壁漏水。采取了適當(dāng)控水的措施。邯鋼5#和7#高爐爐體冷卻主要是采用軟水閉路循環(huán)冷卻,冷卻壁的檢漏就更加困難一些,具體方法如下:
(1)根據(jù)漏水跡象確定漏水區(qū)域。如:膨脹罐水位下降過快,嚴(yán)重時(shí)從風(fēng)口大套與二套之間或風(fēng)口大套與爐殼之間向外流水,等等;
(2)針對(duì)找出的區(qū)域,對(duì)每根管路進(jìn)行打壓或用閉水點(diǎn)火檢查,找出漏水的管路;
(3)對(duì)確認(rèn)漏水的管路,仍采用上述兩種方法,按中點(diǎn)法或憑經(jīng)驗(yàn)找出漏水的冷卻壁。邯鋼5#高爐于1993年9月下旬發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)水量偏大。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)7#風(fēng)口二套與大套之間滲水嚴(yán)重,該風(fēng)口上方爐腰冷卻壁套管滲水。采用放水點(diǎn)火法查出38#和39#兩根水管漏水,該部位凸臺(tái)水管也漏水,又用同樣的方法找到了具體壞的冷卻壁。于10月29日利用計(jì)劃休風(fēng)的機(jī)會(huì)把壞的冷卻壁管卡斷,并灌漿焊死。由于是人工查找,比較費(fèi)事,前后用了10天的時(shí)間。
3.2 冷卻壁的儀表檢漏
冷卻壁的儀表檢漏主要是用檢漏儀。檢漏儀主要有壓力法、流量法、聲學(xué)法、光學(xué)法和電導(dǎo)法等。在上述方法中,準(zhǔn)確率最高的為流量法。但這種檢漏儀投資較大。
流量法主要是依靠精確的流量表測(cè)出冷卻壁進(jìn)出水水量之差,然后判定冷卻壁是否漏水。判定方法如下:
(1)當(dāng)水量差為零時(shí),說明冷卻壁不漏水。
(2)當(dāng)水量差大于零時(shí),說明冷卻壁已損壞漏水。
(3)當(dāng)水量差小于零時(shí),即:出水量大于進(jìn)水量,說明冷卻壁漏水。這是因?yàn)槊簹鈮毫Υ笥谒畨簳r(shí)(如控水),高溫煤氣進(jìn)入水中,使冷卻壁的出水量變大。
(4)水量差越大,說明冷卻壁損壞的越嚴(yán)重。
無論是人工檢漏還是儀表檢漏,對(duì)于軟水閉路循環(huán)來說,還是比較麻煩的。建議在軟水閉路循環(huán)的每塊冷卻壁之間都安裝上快速接頭軟管,這樣既有利于冷卻壁的檢漏,又可在短時(shí)間內(nèi)把損壞的冷卻壁拆開單走。目前國內(nèi)昆明鋼鐵廠的6#高爐(2000m3)就采用了這種方法。
4 漏水冷卻壁的維護(hù)
在日常生產(chǎn)中,有的高爐在發(fā)現(xiàn)冷卻壁損壞之后,就把該冷卻壁的冷卻水關(guān)死。結(jié)果造成該冷卻壁過早地被燒蝕或脫落,使高爐爐殼失去保護(hù)并直接暴露于爐內(nèi),并可能殃及其相鄰冷卻壁大面積損壞。根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)使我們認(rèn)識(shí)到,對(duì)損壞的冷卻壁不加分析地一律采取關(guān)死冷卻水的處理方法是不妥當(dāng)?shù)?。事?shí)上,冷卻壁損壞以后,只要發(fā)現(xiàn)早,損壞情況一般不太嚴(yán)重,這就存在一個(gè)如何繼續(xù)維護(hù)的問題。
為了便于分析,把冷卻壁承受高溫的內(nèi)側(cè)稱為“熱面”;與爐殼相對(duì)的不承受高溫的另一側(cè)叫“冷面”。由熱面向爐內(nèi)漏水叫“內(nèi)泄漏”;冷面的泄漏叫“外泄漏”。泄漏又可分為“孔洞型”和“縫隙型”。所謂孔洞型是指在冷卻壁上產(chǎn)生較大的蝕損且冷卻水管上出現(xiàn)較大的孔洞??p隙型系指冷卻壁出現(xiàn)的斷裂縫,裂隙也一直深入到冷卻水管上。
4.1 冷卻壁孔洞型泄漏的對(duì)策
冷卻壁孔洞型泄漏通常只發(fā)生在熱面。是在冷卻壁的冷卻水管受瞬時(shí)沖擊熱負(fù)荷引起斷水的熔損所致??锥葱托孤┖透郀t風(fēng)口被燒壞的情況是一樣的,水是會(huì)大量漏入高爐爐內(nèi)的。如果漏水嚴(yán)重,原出水管還會(huì)噴出高溫煤氣和焦炭等。對(duì)高爐生產(chǎn)而言,冷卻壁孔洞型泄漏是絕對(duì)不允許的。必須關(guān)閉冷卻壁的進(jìn)水,并在爐殼外采取噴淋冷卻措施。
在關(guān)閉冷卻壁的進(jìn)水的同時(shí),應(yīng)往冷卻壁水管內(nèi)灌稠 漿。這種方法比單一的關(guān)水處理優(yōu)越。因單一關(guān)水后,冷卻壁的水管是空的,爐內(nèi)煤氣會(huì)不同程度地經(jīng)過水管向外串漏,使殘留的冷卻壁壁體溫度升高,進(jìn)而燒紅或燒漏冷卻壁管根部位,造成該部位爐殼發(fā)紅、變形或開裂。采用單一關(guān)水處理方法,殘留的冷卻壁一般只能存留1~3周,而在關(guān)水同時(shí)進(jìn)行灌漿處置,其壽命可再延續(xù)2~3個(gè)月左右。
對(duì)于冷卻壁完全蝕損或脫落的部位,只剩下了爐殼最后一道防線。雖然有外部噴淋水的措施,但還是十分危險(xiǎn)的,隨時(shí)有爐殼燒穿的可能。針對(duì)這種情況,我們采取的對(duì)策是:安裝點(diǎn)式冷卻器和從外部灌漿造襯。這樣不僅保護(hù)住了爐殼,而且還保證了高爐有一個(gè)合理的操作爐型。
邯鋼廠于1992年在4#高爐(當(dāng)時(shí)的爐容為620m3)開始采用爐外灌漿造襯技術(shù)。使用之后效果不錯(cuò),逐漸推廣至各個(gè)高爐。安裝點(diǎn)式冷卻器是1997年在邯鋼5#高爐首先開始試用的。由于效果很好,我們把以上兩種方法結(jié)合起來一起使用。點(diǎn)式冷卻器還起著托住造襯料的作用,而造襯料包圍著點(diǎn)式冷卻器,又起著保護(hù)點(diǎn)式冷卻器的作用。
1997年11月至1998年底,在邯鋼3#高爐爐齡后期就采用了上述方法。共安裝了點(diǎn)式冷卻器68個(gè),2~3個(gè)月進(jìn)行一次人工造襯。確保了3#高爐停爐前的安全生產(chǎn)。
對(duì)于軟水閉路循環(huán)冷卻的冷卻壁來說,由于冷卻壁內(nèi)水冷管的拐彎小且少,因此,可以采用冷卻水管“再植”的技術(shù)。即:在被燒壞的冷卻水管中穿進(jìn)不銹鋼軟管,管內(nèi)側(cè)通水冷卻,外側(cè)和原水管之間灌進(jìn)導(dǎo)熱性好的泥漿,使其繼續(xù)起冷卻作用。目前邯鋼準(zhǔn)備在5#和7#高爐采用了此方法。但據(jù)寶鋼介紹,這種方法不銹鋼管維持1~5個(gè)月就再次被燒壞。遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如使用點(diǎn)式冷卻器效果好。
4.2 冷卻壁縫隙型泄漏的對(duì)策
冷卻壁縫隙型泄漏在冷、熱面都有可能發(fā)生,而其所處的工況差異又相當(dāng)懸殊,下面分別分析一下。
4.2.1 屬于冷卻壁內(nèi)泄漏的情況
冷卻壁的內(nèi)泄漏雖然有少量的水流入爐內(nèi),但碰上高溫而過熱汽化,對(duì)爐況影響很小。對(duì)于冷卻壁縫隙型的內(nèi)泄漏需要注意的是:要確保水壓大于爐內(nèi)煤氣壓力,防止因水冷管產(chǎn)生汽阻而燒壞冷卻壁。當(dāng)高爐處于正常生產(chǎn)狀態(tài)時(shí),盡量不要控制冷卻水的進(jìn)水量;當(dāng)高爐慢風(fēng)、休風(fēng)作業(yè)時(shí),應(yīng)酌情調(diào)節(jié)水量,防止漏水入爐。
4.2.2 屬于冷卻壁外泄漏的情況
對(duì)于內(nèi)泄漏并不可怕,然而冷卻壁的外泄漏則最令人擔(dān)心。因?yàn)樽⑷肜鋮s壁與爐殼之間的水可能有如下去向:
(1)通過風(fēng)渣口各套之間的密合間隙向爐外浸潤,其量是不大的。
(2)通過冷卻壁相互間安裝縫的鐵屑填料當(dāng)中的縫隙或孔洞轉(zhuǎn)變成內(nèi)泄漏??p隙型內(nèi)泄漏影響是很小的,如果成孔洞型內(nèi)泄漏,水就進(jìn)入爐內(nèi),必將帶來嚴(yán)重后果。
(3)可從鐵口框與泥套間的縫隙向爐外浸潤或淌出,特別是在泥套發(fā)生斷裂的情況下,有可能危及鐵口安全。
(4)翻越爐身最頂層冷卻壁,經(jīng)由耐火磚砌體的磚縫流向爐內(nèi),它是在冷卻壁與爐殼夾層中水已注滿的情況下,漫過冷卻壁頂部,轉(zhuǎn)變成“溢流型”內(nèi)泄漏。這個(gè)部位漏水,很容易導(dǎo)致高爐結(jié)瘤。對(duì)于炭磚爐缸、爐底來說,如果外泄漏的水浸入至炭磚,還會(huì)破壞炭磚的質(zhì)量,縮短高爐的壽命。
從外泄漏水的四個(gè)去向看,除第⑴項(xiàng)之外,其余三個(gè)去向都可能對(duì)高爐產(chǎn)生影響。為了不讓這部分水為害,可在爐殼的適當(dāng)部位專門設(shè)置排水裝置,將冷卻壁和爐殼夾層中的水及時(shí)排出。馬鋼二鐵廠2#高爐為了排除外泄漏注入冷卻壁與爐殼之間積水的影響,按照此辦法實(shí)施了近2年,效果很好。
4.3 冷卻壁管根剪壞的對(duì)策
(1)適當(dāng)將水關(guān)小,按冷卻壁外泄漏方法處理,維持正常生產(chǎn)。
(2)有休風(fēng)機(jī)會(huì)時(shí),將管根斷裂處的爐殼挖開,將斷裂處焊補(bǔ)好,或換上個(gè)新管頭重新焊于斷根處。
(3)若斷裂部位較深,新管頭無法與斷根處焊接,這時(shí)可采取粘結(jié)的方法或用鑄鐵焊條將新管頭與冷卻壁本體焊接在一起。