浅谈转炉汽冷烟罩及移动段水循环特性-121206 动 更新几张机场冷都男及其他 李泰民吧
金涛
[摘 要]根据热负荷和汽包压力方面的分析，汽冷烟罩及移动段水循环特性主要有水循环液面出现脉动现象，其主要的原因为水循环异常捯饬，热疲劳因素的影响导致水冷管本身容易发生爆管问题。通过对吹炼过程的分析，进行此阶段的特点分析，较大程度的压力变化是影响整个水循环安全性的主要原因。在后期管理和使用过程中应当加强对汽冷烟罩的观察，定期进行评价，在可能发生问题时进行处理，提升整个炼钢生产流程的稳定性。
[关键词]汽冷烟罩；移动段；水循环；特性
中图分类号：TF341.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0013-01
随着我国经济发展速度的不断加快，电炉炼钢生产模式由于电力资源消耗过大，电力资源价格上涨，废旧钢铁回收数量减少，常规炼钢技术成熟，产量大幅度提升等多种因素逐渐被改变。平炉炼钢冶炼模式随着社会的发展和变化逐渐被淘汰，因此整个社会层面出现大量的生铁资源，转炉炼钢采用生铁进行常规的冶炼，原料供应增加，成本降低，因此逐渐得到发展，产量有所提高。转炉汽冷烟罩及移动段是转炉生产中烟气回收的重要组成部分，可以有效的降低烟气的排放量，降低能源消耗，控制生产成本，本文将对转炉汽冷烟罩使用特点和爆管原因进行分析，同时对移动段水循环特性进行阐述。
1 转炉汽冷烟罩特点及爆管原因
1.1 转炉汽冷烟罩的特点
汽冷烟罩是目前转炉烟气回收余热的主要组成部分，对于保护环境，降低资源消耗具有重要的作用，同时也是整个转炉余热回收系统内适用于高温易爆环境下的生产设备。对转炉余热回收系统的运行效果，整体烟气回收比例具有决定性影响因素的是汽冷烟罩的运行状态，该设备能够对整个回收系统起到降温作用，快速实现输送和流动功能。由于本身的使用工况条件恶劣，因此常常发生损坏。
1.2 转炉汽冷烟罩爆管原因
第一，氧气转炉炼钢工艺产生的烟气量大、温度高，将高温气体内的热量带出，也是余热回收系统的重要热量来源，由于在高温环境下剧烈燃烧，内部存在较强的腐蚀性成分，长期使用导致转炉汽冷烟罩出现腐蚀发生爆管。
第二，转炉炼钢工艺属于周期性工艺，不同工序产生的烟气量大小不同，管壁的温度差异巨大。在吹炼期烟气量达到峰值，同时温度也随之达到最高，一般为1800度左右，该时间点整个烟罩的热负荷巨大。吹炼期停止后，设备内烟气量降低至近似零，烟罩的温度也快速下降，呈现周期性变化。由于间断性的高强度热变化，整体的汽冷烟罩出现热疲劳损坏，容易产生大量的横向裂纹出现，逐渐的发展形成大型裂缝，出现爆管。
第三，转炉烟气本身含有大量的杂质，存在诸多的Fe及其氧化物，这些烟尘的存在导致烟气的状态难以控制。炉内气体的燃烧率、原材料的均匀情况、操作人员的具体操作方法不同都会导致烟尘的密度呈现较大差异。经过烟尘浓度与烟罩的损坏程度成正比，其原因在于在烟气内存在大小不均匀的铁氧化物颗粒，烟尘吹炼速度越大，烟尘颗粒与烟罩的摩擦强度越大，长期发展逐渐形成裂纹。
2 汽冷移动段水循环特性分析
2.1 烟气侧热负荷特性
工业锅炉或者发电站内使用设备本身较少发生热负荷变化，正常情况下锅炉稳定运行基本不能对其进行调整或者改变数值，调节的目的是保证炉膛内负压在正常水平，降低腐蚀情况发生的概率，产生更稳定的蒸汽压力。在转炉汽冷移动段内，设备产生的热负荷为0至最大值的变化，整个周期的变化时间为1-3min，达到峰值后再次快速恢复到零，这一变化过程发生的间歇期为30min-40min，热负荷强度的大小与炼钢转炉吹炼强度变化而变化。
在对炉气量变化特征分析时发现，整个生产过程中转炉温度最高可达1600度，炉膛内进行着剧烈的化学反应，需要的温度条件高，产生气体具有较大的腐蚀性，同时伴随大量的烟尘存在，整体呈现波动性的特点：对炼钢从一次吹炼开始到下一次吹炼开始将会产生巨大的温度变化，并且温度的迅速变化导致整个变化过程呈现不连续的状态，而规律的产生可以总结一定的特点。
2.2 液面脉动变化特性
热负荷变化强烈，因此汽包锅炉水位呈现出明显的变化，呈现非稳定状态。在停止吹炼后，液面水位能够在较短时间内回落至最低点，由于水位下降速度较快，可能出现下降管内出现汽体的情况，在强制循环系统启动作用下，循环泵吸水管会随之发生变化，供水不足的情况可能出现，液面发生脉动。
2.3 汽包压力波动特征
转炉炼钢本身工艺限制，整个转炉生产周期的时间设定一般为30-40min，在每一个冶炼周期都会形成四个阶段，分别为吹炼前期、高温稳定期、吹炼后期和环境稳定期。在吹炼前期整个转炉汽冷移动段的温度会出现从上一阶段的环境稳定期温度向上升至1600度的过程，汽冷移动段也达到热负荷最大值，之后吹炼进入高温稳定期，该阶段吹氧强度不发生变化，汽包压力呈现稳定状态，吹炼后期汽冷移动段的温度将会在3min左右急剧下降。
在升压过程中，水冷管内受热强度影响相对较小，产生的汽体量较小，蓄热量增加，而能够产生的有效热量不足。在压力上升期，水冷管受热不均匀，强度高的位置产汽量少，当压力上升至一定高度时，水冷管可能产生停滞流动的情况。在降压过程中汽包压力降低明显，整体的保护温度也会随之下降，汽冷移动段水循环系统受到的温度影响主要为水冷管壁散出的热量及热负荷恢复。
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