電爐爐蓋循環(huán)水系統(tǒng)改造

邵憲偉

(萊蕪鋼鐵集團(tuán)機(jī)械制造有限公司，山東 萊蕪 271104)

一 項(xiàng)目現(xiàn)狀分析、改造內(nèi)容

1.現(xiàn)狀分析

電爐循環(huán)水系統(tǒng)打氣現(xiàn)象被視為該系統(tǒng)的“癌癥”，若不處理完善將對(duì)電爐造成極大的損害。機(jī)制公司2#初煉爐第四孔在正常冶煉時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)打氣、燒紅等現(xiàn)象。嚴(yán)重影響了整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)的供水穩(wěn)定性，使現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)存在不安全狀態(tài)，現(xiàn)在采取的臨時(shí)處理方式為：在爐蓋最高點(diǎn)安裝兩個(gè)1”閥門進(jìn)行放氣，形成了長(zhǎng)流水狀態(tài)，效果不明顯且加大了電爐供水系統(tǒng)的負(fù)荷，使系統(tǒng)水箱常年處于補(bǔ)不滿水的情況，一旦供水量要求加大將無(wú)法滿足生產(chǎn)要求，影響正常生產(chǎn)進(jìn)度。

2.項(xiàng)目?jī)?nèi)容

電爐爐蓋循環(huán)冷卻裝置，它包括爐蓋、系統(tǒng)進(jìn)水管、系統(tǒng)

出水管、進(jìn)水口、出水口、氣孔、循環(huán)水重復(fù)加熱區(qū)、冷卻分區(qū)、隔板、第二進(jìn)水口、第二出水口、進(jìn)水管、出水管。其中，循環(huán)水重復(fù)加熱區(qū)的冷卻分區(qū)聯(lián)接第二進(jìn)水口，循環(huán)水重復(fù)加熱區(qū)的冷卻分區(qū)聯(lián)接第二出水口;第二進(jìn)水口聯(lián)接進(jìn)水管;第二出水口聯(lián)接出水管，進(jìn)水管為三根管路，與系統(tǒng)進(jìn)水管相連;出水管為三根管路，與系統(tǒng)出水管相連;電爐的進(jìn)水管和出水管為相同通經(jīng)的管路。

二 具體改造方案

圖1是現(xiàn)有技術(shù)電爐冷卻管路外形簡(jiǎn)圖。

圖1

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的爐蓋冷卻循環(huán)視圖。包括系統(tǒng)進(jìn)水管1，系統(tǒng)出水管2，爐蓋3，爐體4，氣孔水管5，氣孔6，進(jìn)水口7，出水口8，循環(huán)水重復(fù)加熱區(qū)9，冷卻分區(qū)10，隔板11。爐蓋3中，冷卻水由總進(jìn)水管，經(jīng)進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)水管、水口進(jìn)入爐蓋實(shí)現(xiàn)冷卻。經(jīng)過(guò)各個(gè)水冷分區(qū)后，由出水口、系統(tǒng)出水管輸出，形成一個(gè)循環(huán)水路。加熱后的冷卻水由氣孔水管進(jìn)入氣孔，氣孔在正常冶煉時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)打氣、燒紅等現(xiàn)象。此問(wèn)題還嚴(yán)重影響整個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)的供水穩(wěn)定性，使現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)存在不安全狀態(tài)。采取的臨時(shí)處理方式：在爐蓋循環(huán)水重復(fù)加熱區(qū)最高點(diǎn)安裝閥門進(jìn)行放氣，形成了長(zhǎng)流水狀態(tài)，但效果不明顯且加大了電爐供水系統(tǒng)的負(fù)荷，使系統(tǒng)的水箱常年處于補(bǔ)不滿水的情況。

圖2

圖3是爐蓋冷卻循環(huán)視圖。由爐蓋，氣孔水管，氣孔，進(jìn)水口，出水口，循環(huán)水重復(fù)加熱區(qū)，冷卻分區(qū)，第二進(jìn)水口，第二出水口，進(jìn)水管，出水管組成。所述的循環(huán)水重復(fù)加熱區(qū)的冷卻分區(qū)分別聯(lián)接第二進(jìn)水口、第二出水口。第二進(jìn)水口聯(lián)接進(jìn)水管。第二出水口聯(lián)接出水管。循環(huán)水的進(jìn)水管為三根管路。出水管為三根管路。進(jìn)水管和出水管為相同通經(jīng)的管路，分別與系統(tǒng)進(jìn)水管、系統(tǒng)出水管相連。冷卻水由總進(jìn)水管，經(jīng)進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)水管、水口進(jìn)入爐蓋，經(jīng)過(guò)各個(gè)水冷分區(qū)后，由出水口、系統(tǒng)出水管輸出。另一路冷卻水，由系統(tǒng)進(jìn)水管經(jīng)過(guò)進(jìn)水管，從第二進(jìn)水口進(jìn)入冷卻分區(qū)，冷卻后由第二出水口輸入到出水管，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)出水管回水形成一個(gè)循環(huán)回路。所述的進(jìn)水管、出水管分別為三根管路且為相同通經(jīng)的管路，此處為三進(jìn)三出循環(huán)水管路。

圖3

三 效益分析

通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，電爐爐蓋使用壽命得到保證平均達(dá)到12個(gè)月每件，相比電路打氣現(xiàn)象發(fā)生時(shí)(壽命縮短6個(gè)月左右)有明顯提高，僅每年?duì)t蓋更換次數(shù)減少1次;爐蓋打氣造成故障停機(jī)時(shí)間60分鐘/次，打氣現(xiàn)象減少5次/月。

1.備件損耗減少帶來(lái)的利潤(rùn)。150000/套*1套=150000元。

2.減少故障停機(jī)率帶來(lái)的利潤(rùn)。5次/月*60分鐘/次*12*10元/分鐘=14400元。

由以上可知總計(jì)利潤(rùn)：150000+14400=164400，即164400元/年。

四 改造效果

1.通過(guò)此次改造，將大大降低打氣較多帶來(lái)的電爐設(shè)備停機(jī)，最大限度的保障生產(chǎn)的安全順行。

2.循環(huán)水改造后，在第四孔處存在的二次加熱現(xiàn)象得以消除，冷卻水溫度在回水管處由改造前的64℃降低到改造后的45℃左右，循環(huán)水冷卻效果明顯加強(qiáng)。

3.循環(huán)水改造后，隨著循環(huán)水流量的改善，延長(zhǎng)爐蓋的使用壽命30%以上，在減輕維修作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，較大幅度的降低了材料費(fèi)用、備件消耗。

4.改造所用金屬軟管可與其他軟管通用，大大節(jié)省了備件庫(kù)存量，防止因備件問(wèn)題造成的故障停機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生。

[1]孫靖民主編.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996

[2]宋勇、清梁波等.ANSYS 7.0有限元分析[M].清華大學(xué)出版社，2004.3.1-10

[3]周士昌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)機(jī)械工業(yè)出版社，2001