RH炉常见故障种类与处理方法汇总

RH炉常见故障种类与处理方法汇总

钱启亮

（南京钢铁股份有限公司第一炼钢厂）

摘  要：通过对近几年RH炉的使用和维护情况进行分析，总结出了RH炉常见的几种故障。通过对这几种故障的研究分析，找出故障原因和处理方法，并通过改造和操作维护的标准化作业达到避免和降低类似故障的发生率。

关键词：RH炉，故障，破真空，真空度

Summary of Common Failure Types and Processing Methods of RH Furnace

Qian Qiliang

（First steel Plant）

Abstract：Through the analysis of the use and maintenance of RH furnace in recent years，summarize several failures of RH furnace. By analyzing these problems，we find out the cause and treatment of them，by improving standardized operation during operation and maintenance to avoid or reduce similar failures.

Key words：RH furnace；failure；vacuum-breaking；vacuum degree

1 前言：

为了适应市场需求，扩大产品品种结构，提高钢水质量，南钢第一炼钢厂于2006年开工建设南钢第一台RH炉，2007年4月正式投产。是由北京院负责设计总包，全套设备引进奥钢联技术，采用的是一座两车四工位的RH装置，即有2个处理工位、2个真空罐吊运位、2套真空罐装置、2套顶吹氧装置、共用1套真空泵、1套液压系统、1套上料系统。抽真空系统采用循环泵加4级蒸汽喷射泵模式，设计处理钢水能力为140万吨每年。由于市场品种需求的原因，RH炉实际处理钢水的能力由原来最初的每月2-3万吨，大幅提高到目前的最多每月16万吨。这就要求我们大幅降低RH炉的故障时间，努力提高RH炉的生产作业率，以满足生产的需要。

2 常见故障

从投产到现在，RH炉生产中我们遇到的最常见的故障有两个：一是投产初期的设备水压力、流量不稳定造成的系统自动破真空，如恢复不及时则会造成连铸的断浇；其次是真空度过高，不能达到生产的工艺要求。

2.1 设备水压力、流量不稳

在投产初期，RH炉每次生产时操作画面都会有大量的设备水压力、流量报警，当报警值达到停机设定值时，就会促成整个系统的自动破真空，严重影响生产。通过现场跟踪分析发现，RH炉生产时水环泵的用水来源是高位水箱提供的，而高位水箱的补水来源是设备净环水。由于RH炉正常工作时设备净环水的用量为290t/h，高位水箱补水流量为50t/h，所占比重较大，在生产过程中每次给高位水箱补水时，就会造成：① RH炉其他设备水用量降低，引起报警。② 当补水时间长，设备水压力降低到设定值时，就会造成RH炉自动破真空。

2.2 真空度过高

从投产到现在，各种原因引起的真空度过高降不下去现象，已出现过很多次，也是RH炉生产过程中最为典型、最为常见的故障。主要表现为在生产过程中真空槽内的真空度过高，或波动过大不能稳定，达不到生产工艺所需要的3mbar以下的真空度。通过分析我们总结了影响真空度的原因：① 是整个真空系统漏气。② 1级喷射泵与3级喷射泵垫子被击穿造成抽气能力不足。③ 真空泵内积灰严重造成气流的不畅。

3 解决方案

3.1 设备水压力、流量不稳问题处理

投产初期为了能保证生产的顺行，通常情况是调高设备净环水的流量和压力来保证在高位水箱补水时，其他设备能得到足够的冷却水进行冷却，以保证设备的正常运转。但同时也增加了设备净环水的消耗，增加了生产成本。而RH炉浊环水的用量为1250 t/h，用量较大，而高位水箱的补水量仅为50t/h，如果能用RH炉浊环水来代替净环水对水箱进行补水就能有效解决以上问题。浊环水也不会因为给高位水箱补水而影响冷却蒸汽的效果。但由于水环泵对水质要求较高，直接使用浊环水容易对设备造成损坏，需要对浊环水进行处理方可使用。因此我们对高位水箱的补水管道进行了改造。图1为改造前高位水箱补水示意图。改造内容由四部分构成，分别为浊环水过滤体、阀门控制装置、介质管道部分、水箱部分，如图2 所示。

1）将原有从设备水管道上引出的补水管割除并封堵好。

2）制作一个体积为1 m3的新补水箱。

3）将原有补水箱底部开孔DN100，通过底部联通管与新增补水箱进行连接。

4）选择好RH炉浊环水管道上进行开孔焊接接头安装DN60的闸阀，通过过渡段后与调节阀安装。

5）选择好过滤器的位置，并对其进行固定。

6）通过金属软管法兰将过滤装置与调节阀连接。

7）通过金属软管将过滤器与高位水箱连接。

8）打开DN60闸阀（长开）。

9）将设备净环水的进水阀门调小，使其流量从330t/h降低到290t/h(节约设备净环水)。

3.2 真空度问题处理

真空度问题一直是RH炉最常见的故障之一，它的好坏直接影响到钢水的脱氢的效果和钢水的品质，因此保持好的真空度是我们提高产品质量的基础条件。通过前面的影响真空度的原因分析，我们采取了如下措施确保真空度。

3.2.1 真空系统漏气问题解决

因真空系统漏气而影响真空度的现象在RH炉生产过程中非常普遍，主要表现为单测每台泵抽气能力都正常，真空系统空抽正常，带钢水热试表现为真空度比平时高，一般在5---10mbar之间徘徊，但不能满足工艺生产要求所需的3mbar以内。通过现场分析总结，我们列出了以下几个主要漏气点：① 是氧枪密封通道漏气。② 气冷器卸灰口漏气。③ 上料系统漏气。④ 投料口、移动弯头等密封圈未安装好漏气。⑤ 最后一个也是最常出现、最隐蔽的下料导管上的密封半球阀漏气。前面4点我们通过现场检查，听声音等都能找到漏点进行密封处理。最后一点半球阀漏气却很难发现，通过研究发现半球阀漏气主要是由于半球密封阀直接与下料导管直接接触（如图3所示），而下料导管会把真空槽内的热量直接传导给半球密封阀，造成半球密封阀密封圈的损坏，以及阀体的损坏，从而失去密封效果，造成真空度的异常。对此我们采取了以下措施以解决半球阀密封受热损坏的问题：制作一个水冷段（如图4所示），在下料导管上安装水冷段，将半球阀与下半部下料导管隔开（如图5所示），生产过程中产生的热量在经过水冷段时进行了冷却，避免了半球阀的密封收到高温造成损坏，保证了系统内的真空度不会因为半球阀密封的损坏而异常。

3.2.2 1级、3级喷射泵法兰密封垫击穿处理

RH炉喷射泵喷嘴和蒸汽管道时通过法兰和密封垫连接的（如图6所示），在生产过程中经常出现1级或3级喷射泵法兰之间的密封垫击穿，造成真空度的异常。主要表现为真空度波动很大，范围在20~30mbar，不能正常生产。通过打开人孔检查发现出现此种情况主要是1级或3级喷射泵法兰间的密封垫被击穿，导致部分蒸汽从喷嘴的侧面喷出，造成抽气能力的减弱。通过现场查看我们发现造成密封垫被击穿的主要原因有三点：① 是由于1级泵与3级泵的喷嘴都是朝上，蒸汽管在喷嘴下面，这就很容易造成喷嘴以下到蒸汽阀的这段蒸汽管道内积水，在送蒸汽时冲击较大，密封垫容易被击穿。② 通过拆检1级喷射泵，发现1级泵的法兰台阶较图纸高了约0.5mm，造成金属垫不能充分的压紧，容易被击穿。③ 喷射泵喷嘴和蒸汽管道通过法兰连接这种设计就存在密封垫损坏漏气的可能。

通过以上分析，我们采取了以下措施：① 从蒸汽阀后的管道上开孔装输水阀，生产前打开输水阀将管道内的积水排掉。② 将法兰台阶按图纸进行重加工，保证金属垫的安装尺寸。③ 2017年大修时对RH炉喷射泵喷嘴进行改造，申报焊接式喷嘴，通过焊接直接和蒸汽管道连接（如图7所示），从根本上解决了密封垫漏气的问题。

3.2.3 真空泵内积灰严重处理

主要现象与系统漏气现象较为相似。处理方法：① 是定期维护和清理气冷器，以减少灰尘进入真空管道。② 及时清理真空管道内的积灰，避免因喉口内积灰严重而影响真空度。

4 结束语

通过对RH炉设备水压力、流量波动的处理，以及对RH炉真空度异常原因的分析，并采取了有效的措施，收到了良好的效果。目前我们RH炉的生产炉数每月能达到900炉以上，为南钢的效益发挥着应有的功能。