莱钢竖炉二次冷却框架的改造

摘 要 针对竖炉二次冷却框架存在的问题，提出了合理的改造方案并予以实施，取得了预期的效果，年降成本70多万元。

关键词 竖炉 二冷框架 篦板 改造

1 前 言

莱钢股份公司烧结厂2号(8 m²)竖炉于2000年投产，设计年产球团矿27万t。该竖炉采用了炉内二次冷却技术，即在炉内设置二冷框架，利用炉外的冷却鼓风机将冷风输送到炉内，与热球进行热交换，而后通过二冷框架上篦条之间的间隙集中到风道，再由引风机引到除尘系统。随着莱钢生产节奏的不断加快，球团矿产量逐年增加，至2004年产量已达50万t。由于超产过多，二冷内部热负荷大大增加，原框架的缺点逐步显现，故障频繁，不仅造成维修工作量和成本急剧增加，而且严重影响了球团矿产质量。通过慎重考虑，我厂决定利用2006年8月定修之机对二次冷却系统进行结构改造。

2存在的问题

2．1 钢架强度不能满足要求

在原设计中，二冷钢架是用14^#槽钢焊接而成，随着热负荷的不断增加，1 4^#槽钢的强度已明显不能满足要求，使用两个月便出现变形，四个月后整个框架就变形失效。每次检修都要对钢架进行加固，不仅浪费大量的人力、物力，而且增加了工人的劳动强度。

2．2冷却水路设计存在缺陷

冷却水管路中连接点较多，由于空间狭小，更换框架时焊接劳动强度特别大，且焊接难度较高，焊缝质量难以保证。而整个二冷框架是由十组钢架通过水管连接而成，共有水管焊缝80多处，加之受到球团矿的不断冲刷、框架变形等原因，极易造成漏水，严重影响了球团矿产、质量，同时造成水资源浪费。

2．3篦条易变形脱落

原设计中篦条是单根制作，安装时将其按顺序摆放到框架中。由于单根篦条强度差、易变形，而且稍有变形就会从框架中脱落，致使大量热球团矿流人风道，造成二冷出风口堵塞，二冷风机出风不畅，系统阻力过大造成鼓风机振动。同时，二冷出风口堵塞还会使一次冷却风的部分下行风无处释放，只能从电振排料口吹出，使竖炉排料不均匀，给竖炉正常操作带来极大困难。出风口堵塞前后风的走向如图1所示。

3 改造方案

考虑到现有二冷系统存在的主要问题是框架变形，连接水管漏水和篦条脱落，为此，决定对二冷系统结构作如下改造。

3．1二冷框架改造

拆除现有的10组二冷框架，改用6根Ø 133无缝钢管南北连接，利用现有的4根二冷水梁，8根钢管按东西两排分为四层均匀布置；在钢管上焊接δ20不锈钢板作为底座，底座上再安装新设计的二冷篦板。改造后如图2所示。

3．2 篦板改造

根据钢管安装尺寸，将二冷篦板加工成高500 mm、宽485 m m、厚度为40 mm的整体式篦板，增加其强度，以防变形。篦板上开有向上倾斜45°，宽24～25 mm的通风孔，篦板与钢管底座之间用M 20的沉头不锈钢螺栓连接，如图3所示。同时将篦板材质由原来的ZG40Mn2改为Cr26N i12M02，增强了篦板的耐热性能。

3．3 水梁外移

现有二冷水梁的中心距为650 mm，为保证新增钢管的安装空间，将二冷出风口宽度改为450 mm，将水梁向外侧移100 mm，中心距改为750 mm，满足了现场需要。如图2所示。

4改造后的效果及效益

二冷系统炉内框架整体改造后，框架使用寿命由原来的6个月延长到1 8个月，备件费用由12．5万元降至7．5万元，年节约备件费用20万元；二冷风机转子使用寿命由1个月延长至6个月，年节约备件成本15万元；二冷出风口和除尘管道磨损减轻，每年可减少维修费用18万元。此外，由于电振排料稳定，炉况顺行，球团矿产量平均增加15 t／d，年创效益约23．3万元。以上几项综合，两座竖炉每年可获益1 50万元左右。

5 结 语

我厂两座8 m²竖炉二冷框架自2006年8月份改造后使用至今，曾两次利用定修时间排料检查，均未发现任何问题，使用效果良好。此项改造不仅降低了生产成本，而且也减轻了工人的劳动强度，进一步提高了球团矿产质量，同时还为下一步延长竖炉定修周期(4个月)打下了基础。