摘要：新鋼10號(hào)高爐四缸冷卻壁直冷管破損后，通過(guò)采用冷卻壁穿管修復(fù)技術(shù)，并加裝流量調(diào)節(jié)閥，取得明顯成效。

　　關(guān)鍵詞：高爐 冷卻壁 爐缸

　　1 概述

　　新鋼10#高爐本體采用最新的磚壁合一技術(shù)，高熱負(fù)荷區(qū)域采用3段銅冷卻壁，取消凸臺(tái)，共設(shè)置15段冷卻壁，風(fēng)口大套無(wú)水冷，見(jiàn)表1。

　　新鋼10號(hào)高爐(2500m3)2009年11月9日16：18點(diǎn)火，第九天利用系數(shù)達(dá)到2.017t/m3.d，實(shí)現(xiàn)了安全開(kāi)爐、快速達(dá)產(chǎn)。然而，2011年6月10日首先發(fā)現(xiàn)123#直冷管破損，10月11日繼而76#直冷管破損，2012年1月24日56#直冷管破損，8月31日88#直冷管破損，11月24日174#直冷管破損，25日69#、85#、84#直冷管集中破損，27日98#直冷管破損，2013年1月8日77#、83#直冷管破損。

　　新鋼10號(hào)高爐四缸冷卻壁直冷管破損后，2012年通過(guò)采用”U”型透明管檢漏、冷卻壁穿管修復(fù)技術(shù)后取得明顯成效。

　　2 爐缸直冷管損壞的影響

　　冷卻壁直冷管持續(xù)破損，部分轉(zhuǎn)工業(yè)水冷卻，不但因水壓低水質(zhì)差冷卻強(qiáng)度不夠效果差，冷卻壁的水溫差會(huì)逐漸增大，熱流強(qiáng)度和熱負(fù)荷也隨之增大，造成結(jié)渣皮薄且頻繁脫落，這樣爐型不規(guī)整導(dǎo)致邊緣氣流不穩(wěn)定，平均煤氣利用率波動(dòng)大。而且如果還不及時(shí)處理，將會(huì)造成與之相聯(lián)的上下冷卻壁逐步損壞，并蔓延至周邊相鄰冷卻壁，嚴(yán)重時(shí)造成冷卻壁系統(tǒng)失效，而且長(zhǎng)期大量冷卻水進(jìn)入爐缸侵泡炭磚，影響高爐生產(chǎn)穩(wěn)定、長(zhǎng)壽。

　　3 采取的措施

　　3.1 垂直三通

　　考慮到制作和安裝方便，三通避免轉(zhuǎn)折設(shè)計(jì)成垂直狀，根據(jù)第四段采用光面球墨鑄鐵冷卻壁冷卻管內(nèi)徑¢76mm的特點(diǎn)，垂直三通設(shè)計(jì)為外徑為¢76mm，壁厚6mm，長(zhǎng)度40mm無(wú)縫鋼管,其一端焊接在法蘭上，以便與密封罩法蘭螺栓固定聯(lián)接;另一端焊接外徑¢50mm，壁厚5mm，長(zhǎng)度20mm無(wú)縫鋼管，頂端攻絲后安裝活接，穿管后活接利于方便快捷轉(zhuǎn)接金屬軟管通軟水之用;在主通側(cè)面下方20mm處焊接外徑¢40mm，壁厚5mm，長(zhǎng)度20 mm的無(wú)縫鋼管，其頂端攻絲后安裝等徑活接，以便穿管后灌漿之用。垂直三通示意圖見(jiàn)1。

　　3.2 金屬波紋管

　　采用外徑¢50mm，內(nèi)徑¢32mm，壁厚1mm的不銹鋼質(zhì)金屬波紋管，波紋管不但表面呈“S”型，增加了傳熱面積，而且柔韌性好，在冷卻管內(nèi)可以轉(zhuǎn)換方向，便于操作。為了防止金屬波紋管在冷卻管與接頭脫落，設(shè)計(jì)了與波紋管相適應(yīng)的內(nèi)徑¢32mm，外徑¢60mm的170°弧度的不銹鋼卡環(huán)(見(jiàn)圖3)，穿管后用卡環(huán)卡住波紋管凹處，固定于密封罩法蘭處(見(jiàn)圖2)。

　　3.3 馬耳

　　冷卻壁直冷管破損后，往往因通工業(yè)水結(jié)垢造成內(nèi)壁凸凹不平，熱應(yīng)力造成直冷管破損面變形，這些使直冷管內(nèi)型不規(guī)整而彎曲，如果波紋管穿這些地方時(shí)就會(huì)卡在這，它不能自己彎過(guò)去繼續(xù)向前，穿管難以實(shí)現(xiàn)。將若干個(gè)馬耳(見(jiàn)圖4)互相聯(lián)接，兩邊各拴根細(xì)鋼絲繩，拉力大，把波紋管裝進(jìn)去，等于外面加一個(gè)裝置(見(jiàn)圖5)，通過(guò)這個(gè)鐵蜈蚣，控制拉線迫使波紋管轉(zhuǎn)彎，這樣波紋管就可以在冷卻管內(nèi)行走自如。

　　3.4 流量調(diào)節(jié)閥

　　據(jù)資料介紹在 Cv =0.01以下時(shí)，它只是作為一個(gè)容量指標(biāo)，具有參考意義而已。實(shí)際流通能力應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。隨著流通能力減小，閥門的可調(diào)比將下降。但最少也能保證10:l到15:1之間，如果可調(diào)比再小，就難以進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)。閥門在串聯(lián)使用時(shí)，隨著開(kāi)度變化，閥前后壓差也有變化，因此使閥門的工作特性曲線偏離理想特性。如果管路阻力大，直線性會(huì)變成快開(kāi)特性 ，而喪失調(diào)節(jié)能力。等百分比特性將變成直線特性。小流量情況下，由于很少有管路阻力，上述特性畸變就不大了，對(duì)等百分比特性，實(shí)際上也就沒(méi)有必要。從制造的角度來(lái)說(shuō)， Cv =0.05以下時(shí)，也不可能再產(chǎn)生等百分比的側(cè)面形狀。因此，對(duì)小流量閥主要的問(wèn)題是如何將流量控制在所需要的范圍之內(nèi)。

　　為了使管路平衡調(diào)節(jié)更方便，更精確，在并聯(lián)水管上增設(shè)流量調(diào)節(jié)閥(見(jiàn)圖6、7)，把系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)變?yōu)楹?jiǎn)單的流量分配，有效的解決管路的水力平衡失調(diào)。選用介質(zhì)溫度：0-150℃;工作溫度：150℃;工作壓力：1.6MPa;工作壓差：20-600kPa;流量精度：5%。流量控制閥的材質(zhì)與壽命：閥體—優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵

　　內(nèi)件—黃銅、不銹鋼，彈簧—不銹鋼，膜片—三元乙丙的球閥。

　　實(shí)際操作中，保證爐缸四段熱負(fù)荷46000kJ/(m2·h),將調(diào)節(jié)閥開(kāi)至3/4位，這樣不會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)波動(dòng)。

　　4 穿管技術(shù)實(shí)施

　　(1)清理冷卻壁管路

　　高爐休風(fēng)后先用氣焊割除待修復(fù)管路上、下方法蘭螺栓，再用手搖式管路疏通機(jī)反復(fù)清理冷卻管內(nèi)的沉積瓦斯灰及工業(yè)水結(jié)垢物，然后通高壓水沖洗，最后用內(nèi)窺檢查管道內(nèi)壁有無(wú)雜物。

　　(2)冷卻壁穿管

　　將系好鋼絲的管道疏通機(jī)軟軸從上方管口放入，通過(guò)管道從下方管口引出繩索，固定鋼絲后解聯(lián)疏通機(jī)軟軸并抽出軟軸，用繩索直接連接固定好金屬波紋管的細(xì)鋼繩，并從上方管口逐段放鋼繩，下方輕輕牽引繩索。將金屬軟管從上方管口放入，從上到下?tīng)恳?，直至DN32mm金屬波紋管從下方管口出來(lái)約600mm左右，安裝上、下管口卡座法蘭，要求法蘭內(nèi)金屬墊片安裝到位。

　　卡座安裝完畢后，配管將多余金屬軟管切除，再用打磨機(jī)打磨割口，使割口平整。再用卡環(huán)將軟管卡住后裝配卡座，必須將卡座活接擰緊，將金屬軟管凸起的波紋壓平整。然后卸開(kāi)卡座活接加入密封墊重新擰緊。

　　進(jìn)、回管接頭壓漿短管上裝好球閥，打開(kāi)下部供水閥，上部排盡空氣后關(guān)閉排氣閥，打開(kāi)回水閥觀察有無(wú)外泄，然后再關(guān)閉上下供回水閥，觀察該管壓力表是否有壓降，無(wú)壓降則穿管成功。

　　(3)灌漿。從進(jìn)水管的壓漿管向金屬波紋管和原破損冷卻管之間灌入CB–XT無(wú)水炭素壓入泥漿，確保泥漿充分填滿縫隙。

　　5 效果

　　10號(hào)高爐經(jīng)過(guò)直冷管穿管技術(shù)修復(fù)成功后，效果非常明顯，已達(dá)到破損管再恢復(fù)利用，保證了冷卻管緩解破損速度，使周圍的冷卻管得到保護(hù)，延長(zhǎng)了冷卻壁壽命，使高爐穩(wěn)定順行得到了保證，穿管后的冷卻壁使用壽命延長(zhǎng)，減少維修費(fèi)用，減少休風(fēng)時(shí)間，經(jīng)濟(jì)效益明顯。增加流量調(diào)節(jié)閥前后水量和水壓的變化情況見(jiàn)表2。

　　6 結(jié)語(yǔ)

　　新鋼10號(hào)高爐四缸冷卻壁直冷管破損后，通過(guò)采用冷卻壁穿管修復(fù)技術(shù)，并加裝流量調(diào)節(jié)閥，取得明顯成效