LF—120型鋼包精煉爐存在的問題及解決方法

李懷野

摘 要：介紹了LF-120型鋼包精煉爐的作用，以及使用過程中出現(xiàn)的主要問題，針對問題提出好的改進措施，以及在實際生產(chǎn)過程中取得的良好效果。

關鍵詞：精煉爐；水平爐蓋；廢氣連接器；耐材

1.引言

通鋼煉軋廠LF-120型鋼包精煉爐是一種特殊的精煉設備，多采用埋弧精煉操作。其特點主要有：將初煉爐內(nèi)熔煉的鋼水送入鋼包，再將電極插入鋼包鋼水上部爐渣內(nèi)并產(chǎn)生電弧，加入合成渣，形成高堿度白渣，用氬氣攪拌，使鋼包內(nèi)保持強還原性氣氛，進行所謂埋弧精煉。由于氬氣攪拌加速了渣-鋼之間的化學反應，用電弧加熱進行溫度補償，可以保證較長的精煉時間，從而使鋼中的氧、硫含量降低（硫大約最低可到10ppm，總氧可到25ppm以下）。該LF-120鋼包精煉爐設備投資少，可顯著提高鋼產(chǎn)量，與轉爐配合生產(chǎn)，可以在澆注（鑄）前有效地均勻和調(diào)節(jié)鋼水溫度、成份，從而使得轉爐煉鋼廠可以較低的成本生產(chǎn)質(zhì)量極高的鋼材產(chǎn)品。目前該廠通過LF精煉爐進行精煉的鋼種有：低碳鋼（SPHC/D）、中碳鋼（SS400、Q235B、S275JR）、耐侯鋼（SPA-H）等。

2.設備使用過程中存在的問題

LF-120型鋼包精煉爐自投入運行以來，已有近10年時間，期間該爐出現(xiàn)過大大小小的故障問題，近幾年來，頻繁出現(xiàn)最大的故障問題就是本體設備上的水平爐蓋和廢氣連接器水管出現(xiàn)漏水情況，嚴重制約生產(chǎn)順行。

水平爐蓋和廢氣連接器是LF鋼包精煉爐設計的關鍵部分，因為很多情況下鋼包精煉爐的冶金效果在很大程度上取決于爐子內(nèi)的氣氛控制。為了避免空氣從爐蓋和鋼包之間的間隙及爐蓋開孔處進入爐內(nèi)，采取了一些必要的保護措施，包括使用過程中必須采取的包口清理和維護工作。120t鋼包精煉爐的爐蓋為全水冷管式爐蓋，整個爐蓋用20g無縫鋼管和特制彎頭組焊而成，形成均流無死點的高效水冷強制循環(huán)，瞬間帶走鋼包中產(chǎn)生的熱量，保護爐蓋的完好無損。

目前，發(fā)現(xiàn)導致爐蓋全冷卻水管出現(xiàn)漏水原因主要有三點：1、生產(chǎn)中，鋼水產(chǎn)生噴濺，鋼渣濺到水平爐蓋和廢氣連接器水管上面，燒毀水管。2、精煉鋼水時，產(chǎn)生大量粉塵，也就是有無數(shù)個金屬成分的粒子飄蕩在空中，由于這些金屬粒子不斷的運動，不停的“沖洗”水平爐蓋和廢氣連接器的冷卻水管，久而久之，在這個金屬粒子的“沖刷”下，水管壁變的越來越薄，直至將整個水管最薄弱處爆裂。3、鋼渣噴濺在水平爐蓋和廢氣連接器上，當電極通電插入鋼水中，此時電極與爐蓋相隔距離很近，空氣中漂浮大量含有金屬微粒的塵埃，會將通電的電極與爐蓋接通，產(chǎn)生短路，瞬間將爐蓋上厚度8mm，通徑89mm的冷卻水管擊穿，發(fā)生漏水。

以上三個原因構成了爐蓋冷卻水管漏水的主要原因，其中第三個原因發(fā)生頻率高，影響最大。爐蓋及廢氣連接器上水管出現(xiàn)漏水后，LF爐生產(chǎn)被迫中斷，補焊一次水管路每次需要4～5小時，嚴重影響正常的生產(chǎn)節(jié)奏。

3.針對存在問題的解決方法

生產(chǎn)設備出現(xiàn)問題，總要想方設法解決問題，才能維持生產(chǎn)的正常進行。設備維護人員面對LF精煉爐水平爐蓋及廢氣連接器出現(xiàn)的問題，先后考慮用三種途徑解決存在的問題。1、首先想到的是增加20g鋼管壁的厚度來防止水管被燒穿或擊穿，將原來的89mm外徑，厚壁為8mm的鋼管改成108mm外徑，厚壁12mm的20g鋼管，通過冷彎、焊接等技術加裝到爐蓋上，全部置換上厚壁的冷卻管投入使用后，問題依舊，管子還是容易被燒毀或擊穿，仍然無法滿足生產(chǎn)的需要。2、考慮修改三相電極中心距，就是使電極與爐蓋水管距離較遠，避免通電短路，然而電極設計原因，無法旋轉，只能前后調(diào)整，故障問題仍然無法排除。3、去除原來高效水冷強制循環(huán)全水冷管冷卻方式，根據(jù)水平爐蓋和廢氣連接器形狀，制作一個相同形狀的耐材，厚度為100mm，耐材為絕緣體，不導電，生產(chǎn)時電極產(chǎn)生電火花及噴濺的鋼渣不會破壞耐材，不會影響到設備的使用。第三種方法也是目前正在采用的方法，此項技術的實施，可同時避免受鋼水噴濺、粉塵“沖刷”、通電短路打火三種因素的影響，破解了水管漏水的難題，有效的保護了水平爐蓋和廢氣連接器不受高溫高熱的影響，設備維護人員只需定期更換耐材，就可以保證水平爐蓋和廢氣連接器的完好無損，更換過程時間短，操作也十分簡便。

4.結論

的確，全水冷管式冷卻方式具有其他冷卻防熱方式不具備的優(yōu)點，然而，通鋼煉軋廠鋼包精煉爐爐蓋由水冷卻改造成耐材方式說明：任何一項技術都有優(yōu)缺點，放在不同的環(huán)境條件下應用就會出現(xiàn)不同的效果，最能發(fā)揮長處，解決實際問題的技術就是最好的技術應用。該廠LF-120型鋼包精煉爐爐蓋采用的耐材形式解決了爐蓋水管漏水困擾生產(chǎn)的難題，至今仍在使用此項技術應用于兩臺鋼包精煉爐中，收到了較好的使用效果，不僅順行了生產(chǎn)，保障了設備的穩(wěn)定運行狀態(tài)，還降低了設備維護成本，降低了設備維護人員的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。