1磨損與爐腹和爐身角有關系
銅冷卻壁在各高爐內(nèi)經(jīng)受的各種冶煉條件及侵害基本類同的,渣皮掉落與生成同時存在,掉落與生成頻率、周期,各爐各異,渣皮保護銅壁原理也類同,但各高爐損壞現(xiàn)象相差不大。
筆者認為磨損與爐腹和爐身角有關系。眾所周知的是:爐腹角太大爐腹爐墻不易掛渣,而爐身角太小爐身邊沿煤氣流不易控制,易出管道氣流。冷卻壁不易掛渣和邊沿氣流過盛都加速銅壁磨損
爐腹角又存在三種不同的角度:(1)冷卻壁安裝后水冷卻線走向的爐腹角,一代爐役是不變的。(2)與爐缸風口中套前端及耐材砌筑所形成的高爐內(nèi)型爐腹角,隨著爐內(nèi)渣皮粘結(jié)、掉落及耐材侵蝕而變化。(3)風口小套前端與爐腰下沿點連線所形成的實際操作爐腹角,高爐操作中隨風口小套長短伸入爐內(nèi)長度在變化。
爐身角過小顯示爐腰直徑偏大或爐喉直徑小,無鐘布料優(yōu)勢難發(fā)揮,爐腰上升的煤氣流或經(jīng)軟熔帶二次分布的煤氣流在高爐邊沿受阻,易形成管道氣流,其對銅冷卻壁磨損嚴重,爐身角過大又不利提高煤氣利用率。什么是合適的爐腹與爐身角值得同仁們進一步分析、探討、再提升,目前設計上趨向縮小爐腹角,且生產(chǎn)中多數(shù)高爐采取長風口操作,實際爐腹角更小,爐身角建議選在83°左右。
2與安裝技巧有關
銅冷卻壁在爐內(nèi)變形,即往爐內(nèi)翹,目前冷卻壁變形情況是中間向爐內(nèi)凸翹或進、出水管端向爐內(nèi)凸翹,前者中間受磨損后逐漸漏水,后者有的受磨損,也有的先拉斷進出水管而漏水,漏點多在爐殼與冷卻壁之間,漏水后壁體熔化。銅的特點是導熱性能好和延伸性大,但不抗磨,除不能把冷卻壁制造的太長外,安裝技巧也至關重要,鑄鐵冷卻壁的滑動、浮動、固定三點式吊掛方式的思路值得借鑒。
3銅冷卻壁也不應設計的太長
銅壁使用雖有十幾年的實踐,防止彎曲變形及損壞仍未掌握,有的高爐利用中修機會將2段*3.0m的冷卻壁換成3段*2.0m。且隨著熱負荷和溫度升高變形量還在增大。且吊掛安裝上留有受熱變形的延伸的空間要比鑄鐵冷卻壁留得更大一些。
4足夠的冷卻比表面積和水流速度
銅冷卻壁安裝部位是整個高爐熱負荷最高的部位,利用銅的導熱能力遠大于鑄鐵(350w與35w相差10倍)來加強冷卻,在壁體上易形成渣皮,問題是爐內(nèi)熱面?zhèn)鱽淼臒崃恳杆賯鹘o冷卻水,壁體溫度才能低,那么與水量、水速、冷卻壁冷卻比表面積就相關了。
如同樣管間距(210mm)的銅冷卻壁,采用圓孔與橢圓孔的通道相差甚大,如當前50mm圓孔通道面積是30mm*85mm橢圓孔的通道面積98%,但冷卻壁冷卻比表面積比分別為0.784和1.945,相差2.6倍,相同水速的條件下,比表面積越大者壁體溫度越低,也越易形成渣皮。"