高炉布料溜槽故障分析及长寿化应用实践

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5#高炉溜槽旋转故障原因分析

5#高炉溜槽旋转故障原因分析

5#高炉溜槽旋转故障原因分析
2012年7月6日14点20左右,5#高炉溜槽出现不能旋转故障,高炉慢风33分钟,休风75分钟。

7月10日上午10:00,由车间组织相关人员召开此次事故原因分析会。

参与人员:梁文进、李新宇、邹清泉、蔡小龙、刘应兵
7月6日14点20分左右,5#高炉溜槽旋转出现不能工作故障,值班工长电告梁文进承包班组无人,14点25分左右,李新宇赶到现场,发现溜槽旋转变频器报警,根据报警信息初步判断为1、电机电缆或电机短路;2、变频器逆变器短路。

由于检修中心小高炉作业区电工全部在7#高炉支援,到14:40左右才赶到现场,经检查电机及电缆无短路,确认是变频器逆变器短路需要更换变频器。

此时为14:53左右,高炉休风,15:55左右更换完毕,试车正常,通知值班室复风,16:08高炉复风。

事故原因分析:变频器损坏是事故的主要原因,此台变频器是2000年左右的库存新备件,4月1日高炉计划检修更换前通电实验正常运行4小时且做了48小时除潮,确认正常。

使用时间仅3个月,应属于备件质量问题。

维修电工都在外支援是处理事故时间较长的另一个原因。

事故考核:
慢风33分钟,休风62分钟计入设备故障,其余为恢复时间。

经验教训:
1:增加一套不经变频器的备用系统,本月完成。

2:检修中心安排外出支援时应考虑留出人员确保日常维护和突发事故的处理。

炼铁设备科
2012、7、10。

长钢6#高炉布料溜槽磨漏后炉况反应及处理

长钢6#高炉布料溜槽磨漏后炉况反应及处理

摘要:长钢6#高炉喷涂造衬恢复炉况后运行仅4个月,因溜槽磨漏,布料紊乱,导致煤气流分布失常,高炉悬坐料频繁,炉况难行。

由于溜槽远未达到管理使用寿命,未能首先发现,而通过采取调整装料制度、送风制度、造渣制度、热制度等都没能根本消除炉况失常,只在更换溜槽后,炉况才逐渐好转。

关键字:高炉;炉况失常;布料溜槽;磨漏1 引言长治钢铁集团公司(简称长钢)6#高炉于2001年12月13日扩容改造,有效容积350m3,设有14个风口,1个渣口,1个铁口。

为PW型窜罐式无料钟炉顶,这种装料设备用1个旋转溜槽代替了钟式和钟阀式炉顶大钟进行布料。

溜槽上方有一个控制溜槽旋转和摆动的齿轮箱,齿轮箱通有氮气和水冷管进行冷却,该箱体又称气密箱,是PW型窜罐式无料种炉顶的核心设备。

2004年12月28日、29日进行第一次喷涂造衬,2005年1月1日,开炉时由于3#热风阀漏水,延缓了炉况的恢复进程。

2005年1月份平均利用系数仅为2.614 t/(m3.d),进入2月份炉况逐渐好转,月平均利用系数3.09 t/(m3.d)。

而到了2005年3、4月份,悬坐料频繁,炉况难行。

2005年3、4月份6#高炉顶温及主要经济技术指标见表1。

2 炉况的具体反应(1)高炉的稳定性差,料速极不均匀,两料面偏差较多,偏料严重,东、西料线后尺差100~300mm,前尺差400~1000mm,易出现“滑尺”或“料满”的情况,滑尺后,控制不及时,极易悬料。

在出铁前或刚出完铁时,易悬料;空料线和休风后复风困难易悬料。

尤其是在出完铁、喷吹铁口时,煤气流不稳易悬料。

(2)生铁Si高S高,而铁水物理热低。

Si在0.85%~1.0%时,相对应的铁水物理热在1400~1430℃,生铁硫含量0.05%~0.06%,容易出废品铁。

(3)炉顶4点温度相差大,且不易控制。

(4)风口工作极不均匀,风口异常明亮时与渣铁温度明显不符,风口亮,渣、铁温度不足,渣铁流动性差。

(5)铁口不易维护,易出现浅铁口、漏铁口、亏铁现象。

海鑫6号高炉溜槽磨穿的判断及处理

海鑫6号高炉溜槽磨穿的判断及处理

海鑫6号高炉溜槽磨穿的判断及处理摘要对海鑫6号高炉溜槽磨穿的判断及处理经验和教训进行了总结。

海鑫6号高炉溜槽磨穿后没有及时做出判断并更换,造成炉况不顺、渣铁流动性差,直至炉凉。

采取抑制边缘、缩矿批、加净焦等措施均没有达到效果,更换溜槽后,高炉生产才恢复正常。

关键词高炉溜槽磨漏判断1 概况海鑫6号高炉有效容积1 380m 3,于2003年1月24日开炉投产,高炉技术经济指标逐步提高,2003年第二季度利用系数即达1.914。

为进一步提高产量,7月份3号大风机投入使用,风量逐渐增大,但由于高炉上下部调剂措施未能及时跟上,高炉稳定性和生产指标仍不理想,第三季度利用系数仅1.828,未达预期目的。

2003年第四季度,由于煤炭市场趋紧,入炉焦炭质量更差:灰分14%左右,水分高达15%以上,致使高炉频繁出现管道及崩料现象,导致高炉炉墙严重结厚,全年利用系数仅1.595,炉况处理恢复近半年之久。

2004年2月下旬高炉开始正常生产,3月份利用系数达到2.208,高炉终于达产。

然而,此时溜槽磨穿的迹象已开始显现,由于对溜槽磨穿判断不准,未及时更换,险酿成炉子大凉。

2 溜槽磨穿征兆6号高炉开炉以来溜槽工作一直正常,自2004年2月下旬开始炉况稳定顺行,炉缸工作均匀活跃,煤气流分布合理。

十字测温中心点200℃以上,边缘1点约150℃ ,渣铁热量充沛。

然而从2004年3月下旬开始,炉况发生了明显的变化,主要表现在:①高炉稳定性变差,风压升高(270~ 280kPa)且波动大;②料速不均匀,并出现“陷落”或突然“料满”现象;③高炉下部炉衬温度升高且波动大,由正常时的300~500℃上升至500℃以上,且有继续上升的迹象;④十字测温中心点温度由正常时的200℃以上逐降至100℃以下,最低仅50℃ ;边缘1点由100~150℃上升至150~200℃ ;⑤渣铁物理热不足,流动性变差;⑥铁口不易维护,易出现浅铁口、漏铁口,甚至北铁口出铁、南铁口出渣的不正常现象;⑦ 4月6日、11日、15日出现三次原因不明的突然炉凉,且一次比一次严重。

9.9长春宋晓丹;客户刘老师dd-张雪,浅析高炉布料器的问题及应对方法

9.9长春宋晓丹;客户刘老师dd-张雪,浅析高炉布料器的问题及应对方法

浅析高炉布料器的问题及应对方法摘要:布料器是一种可以按照要求将固体燃料或是原料分别放置于竖窑横断面上的布料装置。

它在无钟炉顶的工作过程中发挥着重要的作用,布料器溜槽是布料器的重要组成部分。

文中将布料器溜槽作为研究对象,对其容易出现的问题以及出现问题的原因和解决方式进行了探究。

关键词:高炉布料器;溜槽;对策分析布料器溜槽受到布料器的驱动,为了顺利的完成各项工作,溜槽需要围绕高炉的中心线进行各项活动。

布料器溜槽能否正常使用对高炉工作具有关键性的影响,因此,对其基本工作原理进行充分的了解,及时找到其中的问题并加以解决是非常必要的。

一、布料器溜槽概况布料器溜槽是高炉布料器的重要组成部分,布料溜槽也可以被称为旋转溜槽,它的主要作用是按照具体的工作要求将料罐中的原料和燃料进行合理的使用。

比较常见的布料溜槽大多为半圆形,其长度在3-3.5米之间,溜槽上有鱼鳞状的衬板,如图一所示。

随着工作难度的不断加大以及原料和燃料的多样化,布料器溜槽的出材质也发生了一定的改变,目前通用的材料为耐热钢。

溜槽的主要工作有两个方面,一是以高炉为中心进行旋转,二是在垂直的平面内改变溜槽的倾角。

布料溜槽在高炉工作中具有非常独特的作用,它与气密箱、差动齿轮箱都是相互联系的。

图1 高炉布料溜槽内衬二、布料器溜槽易出现问题(一)跑料,漏料影响布料轨迹布料溜槽的频繁使用加大了其磨损的风险,在磨损初期,衬板或者外部的孔隙可能并不明显。

如果工作人员没有及时发现或者更换溜槽,那么孔洞可能会变的更大,这时,溜槽内部的原料就有可能直接流到溜槽托架上,原料的遗漏和缺失会对生产工作造成巨大的阻碍。

(二)磨损快、寿命短,影响生产目前所使用的溜槽材料已经大大提高了其使用寿命,但是在不出现磨损漏洞的情况下,其寿命也在未能达到10个月,如果溜槽使用过于频繁就会加剧磨损,继续减少使用寿命。

布料器溜槽是使用频率最高的高炉布料器设备,长时间的旋转、倾动等工作会使摩擦面产生巨大的磨损,而由于磨损所产生的磨漏问题是常见的布料器溜槽问题。

天钢长寿型无料钟炉顶设备布料溜槽的研发及应用

天钢长寿型无料钟炉顶设备布料溜槽的研发及应用

(上接第567页)
调查和分析,验证了我厂停炉前对高炉侵蚀状况的分析基本正确,残铁口位置确定和残铁量的计算方法基本准 确。通过本次调查,我厂对炭砖炉底高炉侵蚀机理和对炭砖的侵蚀程度分析积累了一定的经验,对我厂现有炭 砖炉底的高炉炉缸、炉底的侵蚀状况有了全新的认识。
参考文献
【l】 由文泉.实用高炉炼铁技术.冶金工业出版社,2002.6
天钢长寿型无料钟炉顶设备布料溜槽的研发及应用
作者: 作者单位: 陆明春, 任全锁 天津钢铁有限公司
本文链接:/Conference_7355283.aspx
天钢长寿型无料钟炉顶设备布料溜槽的研发及应用
陆明春任ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ锁
(天津钢铁有限公司)
高炉无料钟炉顶装料设备的布料溜槽,工作条件恶劣,承受着生产过程中炉料的磨损、冲击以及煤气 冲刷和反复的热应力变化,因此寿命很低,一般为8个月。如何延长溜槽使用寿命,减少为更换溜槽所需 的休风时间,降低高炉备件及休风损失费用,成为了高炉工作者必须研究、改善和解决的技术课题。 随着高炉无料钟顶设备的普遍使用,布料溜槽的衬板的寿命,成为高炉无料钟顶设备是否能正常运转的关 键因素,而要延长溜槽衬板的使用寿命,关键在于增强衬板的耐磨性能,减少矿料对衬板的磨损。现有技术普 遍采用在衬板上堆焊耐磨材料,或用螺栓连接耐磨衬板的方式来提高衬板的耐磨性能。但相应存在着以下问题: 在衬板上堆焊耐磨材料由于受工艺限制,耐磨材料的硬度相对较低,不易提高衬板的耐磨性能;螺栓连接由于 彼此间空隙无法保护,易磨损螺栓及衬板,而使衬板摸漏或断裂,而磨损脱落,也很难延长衬板的使用寿命。 在天钢2000m3高炉生产和3200m3高炉建设中,天钢炼铁厂(炼铁工程指挥部)领导和工程技术人员,并 与秦冶重工的领导和技术人员一起,根据国内使用无料钟炉顶设备的各大高炉及天钢的生产实践,提出了借鉴 一些耐磨衬板采用YG.15硬质合金的技术,采用镶嵌耐磨硬质合金的方案。针对YG.15合金硬度高(洛氏硬度 110左右),耐磨性能好,但易碎,特别是不耐冲击,而造成合金块破碎脱落的缺点,最后秦冶确定了用镶嵌式, 背部焊接固定的方法,对冲击点采用料打料下部镶嵌合金的方式,解决了合金块破碎脱落的问题。(详见专利说 明书) 这是一种新型的高炉无料钟布料溜槽衬板。它由秦冶与天钢合作开发研制的,由秦冶首次试制并于2006年 2月15日在天钢2000m3高炉上试用,至2007年4月休风检查溜槽完好,至2008年4月30日更换,重新检修 衬板。其寿命达26个月,是原溜槽寿命的3倍,还在继续使用中。仅此寿命一项可直接节约备件费用为150~ 200万元(原溜槽单件费用80万元),而降低休风带来的增产、降焦、节约检修费用尚更可观。 此项装备技术在我国2000m3以上高炉是第一次采用,并由秦冶与天钢共同申请专利(专利号为 EL200620127896.0)。目前这种新式溜槽已应用于国内其它大中型高炉的炉顶设备上,如天钢及唐钢3200m3高 炉,其中天钢3200m3高炉使用的该型溜槽寿命已超过12个月,并在继续使用中平均寿命不低于20个月。

长寿命布料溜槽的结构设计

长寿命布料溜槽的结构设计

长寿命布料溜槽的结构设计布料溜槽是无料钟炉顶高炉中的一个重要部件,位于高炉炉腔内的顶部,此处温度高,环境恶劣,炉况不顺时最高温度可达700℃以上。

高炉各批次的炉料不断地从料流调节阀经过若干米高的落差冲向布料溜槽,而外面却无法观察其工作状况和损坏情况。

因此,要求溜槽具有足够的可靠性和使用寿命。

目前国内高炉布料溜槽普遍存在使用寿命偏低的现象,一般在8~10个月。

因此提高溜槽的使用寿命,对减少生产损失、降低高炉休风率以及充分发挥无料钟炉顶高炉的优势具有十分重要的意义。

一、布料溜槽结构对有效容积为2000~3000㎡高炉的布料溜槽,其结构一般采用由鹅头、扁担梁、衬板与外壳组成的臂挂式杠杆自锁型式。

一般采用耐磨衬板与料磨料结构结合,在落料点位置采用料磨料结构,在出料口位置则采用两层衬板叠装结构。

为了提高耐磨性能同时又节省成本,衬板大多采用复合耐磨板,即在普通钢板上堆焊5~10mm厚耐磨层;料磨料结构通常用普通钢板作为挡板骨架,再在其上堆焊耐磨层。

鹅头、扁担梁与外壳材料大多是采用1Cr18Ni9Ti高温不锈钢,目的是既可防止高炉内腐蚀性气体对溜槽本体的腐蚀,同时也可以防止炉况不顺时,炉顶高温对溜槽的烧损。

二、布料溜槽失效分析溜槽的失效形式主要是料磨料结构的冲击磨损、耐磨衬板的滑移磨损、外壳的烧损与气蚀、外壳开裂以及扁担梁与横梁的弯曲等,严重时甚至出现落料点位置磨穿现象。

通过对失效溜槽清渣拆解后还发现,许多紧固螺栓已剪断、料磨料结构中的衬板上翘。

引起溜槽失效的主要原因是:①溜槽在高炉内使用,工况条件恶劣,温度高,炉况不顺瞬时温度超过700℃,料流速度大,物料棱角锋利、硬度大;②物料通过中心喉管落到溜槽衬板上,落差大,炉料受强力冲击,韧性差的衬板使用后期开裂、击碎,以至一块块脱落,最后造成衬板失效;③溜槽衬板制造过程质量不稳定,寿命相差较大,在高温下性能达不到大过料量的要求;④溜槽设计中存在不合理结构,不能消除高温热变形情况下产生的应力集中,致使外壳开裂;⑤料磨料结构中使用的堆焊耐磨材料抗冲击性能与高温性能不理想,同时,设计中存在缺陷,无法消除热变形引起的耐磨衬板伸长,导致紧固螺栓的剪断与衬板上翘;⑥外壳材料的高温性能达不到要求。

硬面耐磨钢板在高炉布料溜槽上的应用实践

硬面耐磨钢板在高炉布料溜槽上的应用实践

至 出现 过 溜槽 断裂 脱 落严 重事 故 , 就 如何 金块 镶嵌 密集 度不 好 掌握 , 使 用过 程 中合 消 除这 一 困扰 高炉 正 常生 产 的设备 隐患 , 金块 容易 被物 料 冲击脱 落 , 加 速 溜槽 衬板 现 场 技 术 人员 积 极 与 溜 槽 制造 厂 结 合 就 失效 , 产 品制 作 工 艺 复杂 、 成 本 较 高 等缺 延 长溜 槽衬 板使 用 寿命 做 了多次 改进 , 最 点 。 该 种衬 板结 构布 料溜槽 在我 厂 1 5 8 0 m 3 终 选 择 沈 阳 哈 维尔 表 面 工 程 技术 有 限公 高炉 上使 用 9 0 天 后发 现母 板 衔 接处 合金 司生产的硬面堆焊耐磨钢板作为溜槽衬 块被物料冲击脱落,溜槽不能继续使用 。 板并 与生产厂技术人 员结合 在 溜槽 衬 板 结 构 设 计 上 做 了 改进 , 经过实际使用 , 效 果 较 好 且溜槽 综合 性 价 比较高 。 2 几 种 衬 板 结 构 布 料 溜 槽 使用 效果 比较 2 . 1 镶 嵌 硬 质 合金 衬 板 结 构溜槽 该 种 衬 板 结 构 原 理 为 将 硬 质合金块烧结成 圆筒形镶 人 事 先 加 工 好 的溜 槽 基 体 耐 磨 钢 板 上 的密 集 孔 中 固定 , 硬 质 合 金 块 的工 作 面 形 成 了 密 集 的硬点 起到 耐磨 的作用 。在 实 际 应 用 中发 现 硬 质 合 金 块 的耐 磨 性 能非 常 优 异 , 但也 存 在诸如衬板结构设计复杂 , 合 图 1镶 嵌硬质 合金 溜槽 损坏 情况
摘 要: 布料 溜槽是 无料钟 炉顶设备 的 一个 关键部 件 , 其使 用寿命 关 系到 整 个无料钟 炉 顶设备 工作 的 可靠性 。 从 实际应 用角 度 出发 , 对 几种 布料 溜槽 在 中小型 高炉 实践应 用 中的使 用效果 进行 比较 , 着重对 一种 新 型衬板 结 构的 抗磨 布料 溜槽 的性 能 及 在 实践 中的使 用效果 作 了介 绍并对 进一 步提 高该种 溜槽使 用 寿命提 出设 计上 的相 关建议 。 关键 词 : 无料钟 炉 顶 ; 布料 溜槽 ; 耐磨 钢板 ; 性价 比 ; 寿命 中图分类 号 : T F 5 7 文献 标识 码 : A

7月20日3号顶炉顶布料器溜槽故障分析自述

7月20日3号顶炉顶布料器溜槽故障分析自述

7月20日3号炉布料器溜槽故障分析自述2013年7月20日夜班3点50分,3号卷扬出现布料器和溜槽故障,操作人员说明故障现象为布料器不转,上位机报“布料器故障”和“溜槽上上限”故障。

我与上料班同志一起到主控室几分钟后故障自动消失。

由于担心故障再次出现,我们没有离开现场,并一起分析查找故障原因。

4点50分故障再次出现布料器变频没有故障报警且电流比较平稳,溜槽伺服控制器显示溜槽上上限。

此时,我们倒用布料器变频和溜槽伺服系统,故障依旧,遂马上汇报周思敏并让调度通知煤气救护。

上炉顶后我发现布料器运行正常,溜槽在上上限,打电话问3号卷扬操作工布料器有没有旋转信号反馈,回答没有。

此时我才反应过来,可能是站点故障。

找到就近的站点箱,箱内有9号10号两个模块,分别是数字量输入输出和模拟量输入,而且工作状态正常。

此时,我感觉故障判断陷入僵局,无助中我打电话给程永松,此时周思敏已经到达现场,并打电话给我说明故障点发生在6、7、8号站点,于是我下两层,到节流阀平台,打开6、7、8号模块所在站点箱,发现三个站点BUS(总线正常)指示灯红,站点丢失。

两个24V直流稳压电源,其中一个绿色指示灯明显遍暗,用万用表测得电压为2V。

关闭交流电源,将此直流电源24V输出并接至另一24V直流电源上。

合上交流电源,全部模块工作正常,故障基本排除,正常上料。

后在禁罐间隙更换掉此故障电源。

此次故障处理中,我做为主要检修人员没有以清醒的头脑正确分析这起故障生产的原因,特别是在第一次故障发生后,没有及时理出头绪,发现设备隐患,是造成这起设备故障的主要原因。

在故障处理时我偏听偏信现场人员的主观判断,也是阻碍故障判断的原因。

在对上料工艺和现场总线的熟悉程度方面也存在很大不足。

比如这次故障中,3号卷扬9号站点是节流阀,下密,滚筒的机旁开关信号和到位信号,料罐空断电复位。

10号站点是节流阀角度。

这与故障点的发生没有关系。

而发生故障的6号站点是布料器溜槽角度。

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高炉布料溜槽故障分析及长寿化应用实践张荣军;于成忠【摘要】The causes leading to the failure of the furnace-top-burden-distribution chutes for BFs with the capacity of over 3200 m3in Ansteel were analyzed. Then lots of optimized improvements for existing BFs in Ansteel were carried out.The production practice showed that the improved distribution chutes can meet the requirements needed by blast-furnace process at high temperature and high intensity of BFs with the capacity of over 3200 m3and also the expected service life of the improved chute was achieved, indicating that it is the improved distribution chute with the characteristics of long service and high temperature resistance. So the economic benefits were achieved.%对鞍钢3200 m3以上高炉炉顶布料溜槽故障原因进行了分析,对鞍钢现有高炉布料溜槽进行一系列的优化改进.生产实践表明,改进的布料溜槽完全满足3200 m3高炉高温高强度的冶炼需求,达到预期使用寿命,取得了良好的经济效益,是一种耐高温长寿型高炉布料溜槽.【期刊名称】《鞍钢技术》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P49-52)【关键词】高炉;布料溜槽;长寿【作者】张荣军;于成忠【作者单位】鞍钢股份有限公司炼铁总厂,辽宁鞍山114021;鞍钢股份有限公司炼铁总厂,辽宁鞍山114021【正文语种】中文【中图分类】TF321高炉炉顶布料溜槽是高炉装料的关键设备,一旦发生故障,就会直接造成高炉休风的恶性事故。

高炉布料溜槽耐高温长寿型技术一直是国内外研究高炉炉顶设备长寿化的重要课题。

随着大高炉冶炼强度提高,高炉布料时烧结矿单位时间内第一落料点处料流冲击量增大,且高炉炉喉中心温度经常达到700℃以上,而现有高炉布料溜槽技术不能完全解决这一问题。

鞍钢股份有限公司炼铁总厂3200 m3高炉炉顶布料溜槽曾多次发生烧损断裂故障,特别是在2005年12月4日和12月28日新2#高炉、3#高炉分别投产运行后,仅新2#高炉从开炉到2009年上半年炉顶布料溜槽就连续发生5起事故,布料溜槽平均寿命只有6个月左右,严重制约了高炉正常生产。

研究3200 m3级以上高炉在高冶炼强度下,如何能满足生产的需要,并有效提高布料溜槽使用寿命,使其适应大高炉高强度、高温冶炼和设备周期管理的要求,成为炼铁工作者迫切需要解决的重大课题。

1 布料溜槽使用现状和存在的问题1.1 布料溜槽使用现状布料溜槽正常生产状态是在粗煤气(含尘蒸汽、煤气)环境下运行,炉顶温度为150~230℃,炉喉中心温度约在700℃以上。

高炉各批次炉料从料流调节阀衬板处冲落到布料溜槽上,下料落差约2.9 m,每座高炉每天上料312批,其中矿石批重82 t,焦炭批重15.97 t,合计每天上矿石12 792 t,焦炭2 491.32 t。

布料溜槽在高炉内不断螺旋式旋转并改变倾角,炉料沿布料溜槽滑向炉内。

目前鞍钢炼铁高炉使用的布料溜槽按结构来讲属于分体式,即槽身和鹅头体单独成体,再用紧固件把合,鹅头体可重复利用,两边对称度较好;槽身按衬板制作工艺分为:堆焊合金衬板和镶嵌硬质合金块衬板2种布料溜槽。

鞍钢使用的布料溜槽槽身主要采用堆焊合金衬板形式,少数采用镶嵌合金形式。

从鞍钢实际使用状况看,堆焊合金衬板的布料溜槽其耐磨耐冲刷性较好,而镶嵌硬质合金块衬板的布料溜槽却由于其硬质合金块利用率和基体钢板本身耐冲刷性之间的矛盾,其应用受到限制,使用效果不太理想。

堆焊合金衬板的布料溜槽其形式如图1所示。

布料溜槽的鹅头体和槽身、保护板之间通过螺栓连接(局部焊接)而组成。

鹅头体、槽身、保护罩等材质都是1Cr18Ni9Ti;衬板为堆焊合金;槽体与保护罩间填充隔热棉材料;紧固螺栓是耐热不锈钢,布料溜槽总体长度为4 m。

图1 堆焊合金衬板的布料溜槽结构图1.2 布料溜槽存在的问题以鞍钢炼铁总厂新2#高炉为例,新2#高炉2005年12月4日投产,高炉布料溜槽设计使用寿命15个月,实际寿命平均只有6个月左右,主要破损形式如下:(1)下料点处磨穿。

2006年9月份年修时发现布料溜槽在下料点处磨穿,形成Φ150 mm左右的窟窿,因更换及时未造成后果。

(2)衬板与颚部脱离。

2007年5月1日7:30新2#高炉非计划休风,11:00发现布料溜槽的溜槽衬板部分与颚部脱离,立刻组织设备更换,因备品尺寸误差耽误,修风时间延长,到5月2日9:30安装完毕,高炉12:00送风,事故造成高炉推迟送风14.5 h。

2007年5月1日布料溜槽损坏状况见图2所示。

(3)下部脱落。

2007年10月7日4:09新2#高炉生产不顺;至10月8日凌晨,发现炉内布料溜槽异常;9:32非计划休风处理煤气;13:10开炉顶北大门检查,发现布料溜槽本体断裂,下部掉入炉内;18:00布料溜槽更换完毕;18:12高炉送风,事故时间为26.06 h。

图2 布料溜槽损坏状况(4)溜槽断裂。

2008年8月1日3:00,新2#高炉岗位人员发现炉顶水冷齿轮箱旋转电流突然减小,十字测温中心点温度降低,拱顶温度升高,初步判断为炉顶布料溜槽问题;7:20高炉开始减风;8:45检查发现布料溜槽已断,高炉休风更换布料溜槽;17:20送风恢复生产。

鞍钢新2#高炉布料溜槽使用寿命和破损原因见表1。

表1 鞍钢新2#高炉布料溜槽使用寿命和破损原因上线时间下线时间使用时间更换(损坏)原因备注2005-12-04 2006-09-20 9个月16天落料点磨漏堆焊耐磨合金衬板2006-09-20 2007-05-01 7个月10天鹅头与本体折断堆焊耐磨合金衬板2007-05-01 2007-10-08 5个月7天鹅头与本体折断堆焊耐磨合金衬板2007-10-08 2008-02-20 4个月12天耐磨衬板脱落镶嵌硬质合金衬板2008-02-20 2008-08-01 7个月10天鹅头与本体折断堆焊耐磨合金衬板2 布料溜槽损坏主要原因分析通过对鞍钢3200 m3高炉多次发生事故的布料溜槽检查发现,布料溜槽损坏的主要原因是:(1)鹅头体与槽体连接螺栓连接强度不足,在长期冲击负荷和热应力作用下螺栓孔拉长断裂,连接失效,是衬板与颚部脱离的主要原因。

(2)外侧护板不能承受炉喉中心高温、煤气流周期冲刷而发生烧损脱落,造成溜槽整体抗弯强度下降,槽体钢板变形而失效,是溜槽下部脱落和断裂的主要原因。

(3)布料溜槽内耐磨衬板不能承受大料流冲击磨损,是下料点磨损的主要原因。

鞍钢以往2580 m3高炉布料溜槽损坏原因主要集中在布料溜槽内耐磨衬板不能承受大料流冲击和滑移磨损,导致使用寿命降低。

3200 m3高炉和2580 m3高炉布料溜槽损坏的主要原因差别是冶炼强度不同,从而导致炉喉中心温度和中心气流不同。

3 布料溜槽改进措施传统观念认为[1],布料溜槽的内表面铺设耐磨衬板,高炉炉料从料流调节阀下落到布料溜槽鹅头端部的耐磨衬板上,再通过耐磨衬板的工作表面滑向炉内布料。

因此布料溜槽的使用寿命是由镶嵌在布料溜槽内的耐磨衬板的使用寿命决定的。

但是生产实践表明,3200 m3级高炉布料溜槽的使用寿命不仅与耐磨衬板的使用寿命相关,而且在很大程度上取决于布料溜槽外壳体的耐高温腐蚀冲刷的能力[2]。

针对3200 m3高炉布料溜槽损坏原因分析,综合考虑布料溜槽的整体刚度、耐高温腐蚀辐射性能和布料溜槽重量,以及设备成本等因素,在现有的堆焊合金衬板布料溜槽基础上进行改进,以提高布料溜槽寿命,使之适应高炉冶炼和设备周期检修的需求。

具体措施如下:(1)增强布料溜槽鹅头体和槽体的连接强度。

布料溜槽鹅头体材料、厚度不变,鹅头体沿槽体方向延长一定长度,同时鹅头体与槽体连接处的紧固螺栓直径增大,数量增加一倍,增加连接强度,并在紧固螺栓靠近炉内一侧增加1Cr18Ni9Ti保护罩,减少热辐射对螺栓连接性能的影响。

(2)彻底改变布料溜槽外保护壳体结构,提高抗热辐射腐蚀强度。

改变原有布料溜槽外层护板和中间层之间添加隔热棉的结构,取消外层保护板和隔热棉设计,适当增加中间层板厚度后,对布料溜槽槽体热辐射面的紧固螺栓采取增加防护罩的保护措施,并沿布料溜槽槽体方向设置一定数量的加强方钢筋板,在圆周方向分割成小块区域焊接不锈钢铆固钉并填充钢纤维,增加耐高温浇注材料(耐温1 000~1 200℃),提高布料溜槽的整体刚度和热辐射面的耐热性,适应高炉高温高强度冶炼要求。

(3)增强布料溜槽第一落料点耐料流冲击性能,延长布料溜槽衬板整体寿命。

在第一落料点处的阶梯耐磨衬板层上增加一种可拆换的加厚堆焊合金耐磨衬垫,提高料流的冲击磨损能力,可拆换的焊接合金耐磨衬垫整体直接插入阶梯耐磨衬板层之间连接,使布料溜槽更易于维护。

4 改进布料溜槽应用效果在原有堆焊合金衬板布料溜槽基础上,新改进的耐高温长寿型高炉布料溜槽在2009年9月鞍钢新1号高炉年修中首次投入使用后,运行至2010年10月年修下线更换,高炉布料溜槽使用寿命达到14个月,比改进前延长9个月,可以满足3200 m3高炉高温高强度的冶炼需求,没有产生热变形烧损事故,达到预期效果。

目前该类型布料溜槽在鞍钢本部高炉已推广使用,经过连续多年的实践检验,基本满足高炉高温冶炼的需求。

新型布溜槽3个月和14个月下线状态分别见图3和图4所示。

图3 新型布料溜槽在线3个月状态图4 新型布料溜槽14个月下线状态5 结论(1)3200 m3级高炉布料溜槽的使用寿命不仅与耐磨衬板的使用寿命相关,而且在很大程度上取决于布料溜槽外壳体的耐高温腐蚀冲刷的能力,这与以往2580 m3级及以下高炉布料溜槽使用寿命有着很大不同。

(2)改进的布料溜槽能够满足3200 m3高炉高强度高温冶炼要求,具有耐高温辐射、抗大料流冲击磨损性能,适应鞍钢高炉高温、高强度冶炼需求,实现高炉布料溜槽耐高温长寿化的要求,达到预期长寿目标,取得良好的经济效益,有利于实现高炉设备周期化管理和高炉的稳定运行,在鞍钢高炉和国内外高炉大冶炼中极具推广价值。

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