作者：於昌水
（單位：河北鋼鐵集團宣鋼公司煉鐵廠機動科郵編：075100）
摘要：宣鋼1#2500m3 高爐2023年2月20日高爐休風對8段18#冷卻壁，8段26#冷卻壁採用鑽孔方法安裝了23個柱形銅冷卻柱，安裝柱形銅冷卻器是快速恢復爐體冷卻強度可靠方法。柱形冷卻器採用銅鋼一體結構，伸入爐內部分為銅材質，具有熱交換快，冷卻強度大特點。
本次安裝方法上，採用專用鑽機規範鑽孔，對爐殼損壞小，焊縫易保證，避免跑煤氣；柱形冷卻器採用法蘭聯接，安裝簡便，有效縮短了高爐休風時間。
關鍵詞：2500m3高爐； 鑽孔方法；柱形銅冷卻柱；安裝簡便；勞效高。
中圖分類號
一、概述：
宣鋼1#2500m3 高爐2023年3月15日點火投產，爐體設計安裝14段全密閉軟水迴圈冷卻冷卻壁，其中爐腹5—8段設計使用銅冷卻壁，每塊銅冷卻壁設計4根通水管道。到2023年12月底共發現8段銅冷卻壁水管損壞10根，9段鑄鐵冷卻壁水管損壞3根，分析水管損壞原因是8段水管由於不均勻膨脹伸縮，剪下受力造成水管與銅冷卻壁壁體焊口處折斷，9段鑄鐵冷卻壁水管損壞由於沖刷造成。
宣鋼1#2500m3 高爐冷卻壁損壞最嚴重是爐腹8段18#冷卻壁4根水管已全部損壞，8段26#冷卻壁3根水管損壞。冷卻水管損壞且成片後，使得該部位爐體冷卻強度薄弱，而爐腹是高爐冶煉軟熔帶區，損壞水管後的部位形不成穩定渣皮保護，使得高爐冶強受到制約，綜合燃料比高。為此，2023年2月20日高爐休風對8段18#冷卻壁，8段26#冷卻壁採用鑽孔方法安裝了23個柱形銅冷卻柱，其它損壞水管直接斷封停水處理。
本次安裝柱形銅冷卻器，在鑽孔方法上、冷卻柱布置、軟水迴圈冷卻等方面，對於國內2500m3 高爐銅冷卻壁安裝柱形冷卻柱，都有很多可借鑑之處。
二、冷卻壁破損情況：
2500m3 高爐8段銅冷卻壁實際外形尺寸：高2680寬810,厚105， 8段18#冷卻壁4根水管，8段26#冷卻壁3根水管損壞後形成爐腹帶面積較大無冷區，定修前在冷板高度方向上，對爐殼暫時採用三根dn50mm，長1500mm環管外噴水冷卻。該部位監測最高爐皮溫度在85°，爐殼外噴水汽化明顯，給正常生產帶來很大安全隱患。
在2023年2月20日高爐休風後，實際監測，發現8段18#銅冷卻壁部位已全部熔損，該部位僅剩45mm爐殼。8段26#銅冷卻壁部位爐殼、銅冷卻壁、以及之間灌漿料均完好，僅水管斷開漏水。休風後從爐殼直接拔出兩根銅冷卻壁進水管，這與判斷水管不均勻膨脹伸縮，剪下受力造成水管與銅冷卻壁壁體焊口處折斷相符。
三、安裝柱形冷卻器方案：
根據實際位置確定，8段26#冷卻壁損壞3根水管可安裝9個柱形冷卻器， 8段18#冷卻壁損壞4根水管位置可安裝14個。待高爐休風後使用專業打孔水鑽從爐殼向銅冷卻壁鑽孔，鑽孔直徑100mm，8段26#冷卻壁鑽孔深度370mm。8段18#冷卻壁鑽孔深度50mm ，然後在開孔位置焊接柱形冷卻器法蘭短管，清理鑽孔內焦炭，堵泥防紅焦炭塌落，裝入冷卻柱，冷卻柱前段伸入到銅冷卻壁熱麵，用螺栓將柱形冷卻器與提前焊接好法蘭短管緊固，法蘭之間放置金屬密封墊，按照標註冷卻器進出水接通軟水，每3個冷卻器串接一組供水，要求水流速大於2m/s,出水溫度低於4度。
在每一路供水管分別預設測溫電偶，總回水預設一支測溫電偶，並將測溫資料輸入到軟水**監測系統。待出水正常後，從柱形冷卻器灌漿孔灌入高鋁質硬質壓入泥漿後關閉灌漿截門。送風後檢查焊口是否跑煤氣。
宣鋼1#2500m3高爐8段損壞冷卻壁外形圖及冷卻柱布置方案圖：
四、實際安裝過程：
宣鋼1#2500m3 高爐，2023年2月20日高爐休風完成了冷卻器安裝，實際用時21小時。過程如下：
⑴高爐休風後10分鐘，停8段18#、26#冷卻壁外噴水，在爐皮位置標註安裝冷卻柱準確位置。
（2）休風點火後，氣割部分影響安裝冷卻器進出水管套管，改環形退水槽。
（3）由鑽孔單位焊接鑽機固定螺栓，鑽機就位，每塊冷卻壁具備兩台鑽機開鑽條件。
（4）8段18#冷卻壁鑽第一組孔後發現爐內銅冷卻壁已燒完，鑽開爐殼就見到了熱焦炭。鑽18#冷卻壁14個孔用時14小時，8段26#冷卻壁鑽銅冷卻壁未燒損，鑽26#冷卻壁9個孔用時16小時。
（5）在開孔位置焊接柱形冷卻器法蘭短管，孔道內清理焦炭，裝入冷卻柱，使冷卻柱前段伸入到銅冷卻壁熱麵，用螺栓將柱形冷卻器與提前焊接好法蘭短管緊固，按照冷卻器進出水標註接通軟水，出水正常後，從柱形冷卻器灌漿孔灌入高鋁質硬質壓入泥漿。
（6）每3個冷卻器串接供軟水，在每一路供水管分別預設測溫電偶，總回水預設一支測溫電偶，並將測溫資料輸入到軟水**監測系統。
（7）聯合檢查驗收，清理現場，安裝工作結束。
五、效果及經驗：
（1）、安裝柱形冷卻器是爐體銅冷卻壁損壞後，快速修復爐體冷卻強度可靠方法。柱形冷卻器採用銅鋼一體結構，伸入爐內部分為銅材質，具有熱交換快，冷卻強度大特點，安裝後可以形成柱形冷卻器直徑6—10倍大面積的有冷區，能穩妥地重新建立起爐體正常冶煉需要的冷卻強度。
（2）、本安裝方法上，採用專用鑽機鑽孔規範，對爐殼損壞小，焊縫易保證，可以避免跑煤氣。柱形冷卻器採用法蘭聯接，安裝簡便，勞效高，可以有效縮短高爐休風時間。
（3）、安裝柱形冷卻器，避免了原銅冷卻壁水管損壞後向爐內漏水，對高爐穩定順行、降低焦比有明顯效果。
（4）高爐送風後實際效果：宣鋼1#2500m3 高爐8段18號、26號冷卻壁共安裝23個銅冷卻柱，高爐送風一天後停配錳礦，第二天產量達到5659噸，較休風前提高500噸，隨著風口全開，25日、26日、27日三天產量均突破5800噸。在產量指標穩步提公升的同時，焦比逐步降低，27日焦比由休風前417kg/t降至380kg/t。
[1]劉兆巨集，《微型冷卻器技術的開發及在寶鋼3#高爐的應用》煉鐵雜誌，2023年3期。
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