氣化煙道產(chǎn)生橫裂紋的原因及解決方法

發(fā)布日期：2015-7-13  信息來源：本站原創(chuàng)

        近年來的轉(zhuǎn)爐冶煉設(shè)備發(fā)展很快，氣化煙道主要特點(diǎn)是向大爐型、電子多功能化方面發(fā)展，但30噸至70噸爐型的轉(zhuǎn)爐現(xiàn)在的煙道冷卻方式依然是直立排管式汽化方式。十幾年來，影響轉(zhuǎn)爐連續(xù)生產(chǎn)的較大的因素除了爐體耐火材料以外，另一個(gè)就是氣化煙道排管的橫裂紋。煙道排管橫裂紋的問題，多少年來一直困擾冶金設(shè)備管理者，是轉(zhuǎn)爐冶煉的最頭痛的事情。
       
構(gòu)成氣化煙道冷卻管橫裂紋的選材：
        一、選材時(shí)要最好的鋼管；
        二、采用最好的彎制、焊接技術(shù)；
        三、采用壁厚達(dá)6毫米的管子；
        四、制作后期的高溫退火；
        五、采取低壓運(yùn)行，壓力不超過0.3兆帕 ；
        六、采取表面涂層防磨；
        七、采用多層保溫或直接硬化保溫等等方法，但是其效果依然如故，最好的是投入運(yùn)行后半年里就開始漏水，之后只要有停爐機(jī)會就補(bǔ)焊煙道，工人們在60~70度的高溫空間里焊接，條件相當(dāng)艱苦，一停就是3個(gè)小時(shí)以上，成了影響轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏的長期性疾痼。

氣化煙道冷卻管橫裂紋的原因：
        氣化煙道是由內(nèi)外箍固定成圓形的密封的煙道，煙氣從內(nèi)上升，由每個(gè)管道吸收熱量，那么管內(nèi)側(cè)壁的溫度與煙氣的溫度相似，管外壁呢，它的溫度是由冷卻水傳導(dǎo)過去的熱量產(chǎn)生的，這樣冷卻排管的內(nèi)外外側(cè)溫差很大，當(dāng)冶煉時(shí)，煙氣把氣化煙道管內(nèi)側(cè)溫度升到700度左右，而管外側(cè)卻只有150度左右，內(nèi)壁的膨脹量遠(yuǎn)大于外壁的膨脹量，如果是一根茲有狀態(tài)的管道，那么它必然會向外彎曲，就象溫度計(jì)的原理一樣,但是，由于它被煙道的固定圈定位了，無法向外彎曲，因此冷卻管外側(cè)被內(nèi)側(cè)的膨脹力拉長了。雖然是同步增長了，但實(shí)際上，內(nèi)壁是膨脹長了，外壁是被拉長了，內(nèi)壁在溫度降低時(shí)，氣化煙道會自然的收縮回原樣，而外壁則不能恢復(fù)，這樣，內(nèi)壁又被外壁不可恢復(fù)的長度而拉長。一般一爐鋼冶煉周期22分鐘，溫度變化頻繁，內(nèi)壁反復(fù)的被拉長，彈性變形變成了塑性變形，每次拉長變形都會在管子橫截面的一個(gè)位置產(chǎn)生，因?yàn)樗�已�?jīng)被拉過了，是環(huán)圓總面積最薄弱處，在幾個(gè)月的冶煉中，這個(gè)薄弱處氣化煙道就會出現(xiàn)拉斷的橫裂紋。說到底橫裂紋是由于冷卻管內(nèi)外壁溫差造成的。所采取的方式是，連接板在管子最外的弧面上連續(xù)焊接，使熱量通過管子間隙把熱量輻射傳遞到連接板上，再通過聯(lián)接板把熱量傳給管子外側(cè)，因?yàn)槁?lián)接板離冷卻水較遠(yuǎn)，同樣的熱量會使它的溫度上升的較高，它的中間溫度會超過管子內(nèi)側(cè)溫度，在熱傳遞的過程中衰減，達(dá)到了與管子內(nèi)側(cè)溫度基本相同，膨脹量基本相同目的，管子內(nèi)外壁溫差減小了，產(chǎn)生橫裂紋的條件減小了，氣化煙道的使用壽命大大的延長。

氣化煙道冷卻管橫裂紋的解決辦法
        一、選材以能夠承受1.6兆帕壓力的管壁即可，選壁厚3.5到4毫米為宜，因?yàn)闊煹赖膿p壞報(bào)廢不是被煙氣或鋼渣等磨漏的，而是管壁的橫裂紋。管道越厚，熱傳導(dǎo)速率越慢，管壁的內(nèi)外溫差就越大，在頻繁的高低溫變化中加劇了管壁的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生。
        二、把管間的聯(lián)接板搭在最外層圓的切線上焊接，首先要分析氣化煙道橫裂紋產(chǎn)生的原因。
        三、氣化煙道外部保溫要盡量的做厚，外層硬化，以保持冷卻管減少熱量的散發(fā)，這樣會使管子的溫度變化小些。  
        四、爐上安裝好以后，先不上水，延長烘爐時(shí)間，一般采取氧氣吹鐵水的方法，把這個(gè)時(shí)間延長，保持煙氣在700度左右，是一個(gè)簡單易行的退火方式。只要掌握好供氧量，不會燒熔管道的。