氣化煙道產生橫裂紋的原因及解決方法

發布日期：2015-7-13  信息來源：本站原創

        近年來的轉爐冶煉設備發展很快，氣化煙道主要特點是向大爐型、電子多功能化方面發展，但30噸至70噸爐型的轉爐現在的煙道冷卻方式依然是直立排管式汽化方式。十幾年來，影響轉爐連續生產的較大的因素除了爐體耐火材料以外，另一個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備管理者，是轉爐冶煉的最頭痛的事情。
       
構成氣化煙道冷卻管橫裂紋的選材：
        一、選材時要最好的鋼管；
        二、采用最好的彎制、焊接技術；
        三、采用壁厚達6毫米的管子；
        四、制作后期的高溫退火；
        五、采取低壓運行，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，最好的是投入運行后半年里就開始漏水，之后只要有停爐機會就補焊煙道，工人們在60~70度的高溫空間里焊接，條件相當艱苦，一停就是3個小時以上，成了影響轉爐生產節奏的長期性疾痼。

氣化煙道冷卻管橫裂紋的原因：
        氣化煙道是由內外箍固定成圓形的密封的煙道，煙氣從內上升，由每個管道吸收熱量，那么管內側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過去的熱量產生的，這樣冷卻排管的內外外側溫差很大，當冶煉時，煙氣把氣化煙道管內側溫度升到700度左右，而管外側卻只有150度左右，內壁的膨脹量遠大于外壁的膨脹量，如果是一根茲有狀態的管道，那么它必然會向外彎曲，就象溫度計的原理一樣,但是，由于它被煙道的固定圈定位了，無法向外彎曲，因此冷卻管外側被內側的膨脹力拉長了。雖然是同步增長了，但實際上，內壁是膨脹長了，外壁是被拉長了，內壁在溫度降低時，氣化煙道會自然的收縮回原樣，而外壁則不能恢復，這樣，內壁又被外壁不可恢復的長度而拉長。一般一爐鋼冶煉周期22分鐘，溫度變化頻繁，內壁反復的被拉長，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位置產生，因為它已經被拉過了，是環圓總面積最薄弱處，在幾個月的冶煉中，這個薄弱處氣化煙道就會出現拉斷的橫裂紋。說到底橫裂紋是由于冷卻管內外壁溫差造成的。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，再通過聯接板把熱量傳給管子外側，因為聯接板離冷卻水較遠，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側溫度，在熱傳遞的過程中衰減，達到了與管子內側溫度基本相同，膨脹量基本相同目的，管子內外壁溫差減小了，產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，因為煙道的損壞報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，熱傳導速率越慢，管壁的內外溫差就越大，在頻繁的高低溫變化中加劇了管壁的內應力產生。
        二、把管間的聯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，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，延長烘爐時間，一般采取氧氣吹鐵水的方法，把這個時間延長，保持煙氣在700度左右，是一個簡單易行的退火方式。只要掌握好供氧量，不會燒熔管道的。