張店鋼鐵總廠1350m3高爐布料溜槽長壽化實踐

摘 要：布料溜槽是煉鐵高爐的關鍵設備，延長布料溜槽的使用壽命具有重大意義。文章介紹了一種新型結構的布料溜槽襯板，可延長布料溜槽使用壽命達18個月，具有巨大的經濟效益。

關鍵詞：布料溜槽；襯板；壽命；堆焊合金；物料粒度

引言

布料溜槽為煉鐵高爐的一個關鍵設備，大部分冶煉爐料都必須經此進入爐內[1]。據統計，張店鋼鐵總廠1350m3高爐每天通過布料溜槽進入高爐的爐料約7050t（焦炭約1550t，礦石約5500t）。由于布料溜槽長期受大量高速料流的沖擊，加之布料溜槽工作環境惡劣（高溫、粉塵、腐蝕氣體），布料溜槽極易磨損。布料溜槽磨損到一定程度必須更換，否則會將溜槽磨穿，導致無法均勻布料，進而引發爐況。改進操作方法后，更換布料溜槽需高爐休風4小時左右[2]，這將大大影響高爐生鐵產量。因此，延長布料溜槽的使用壽命，對高爐生產來說意義重大。

1 張店鋼鐵總廠布料溜槽使用情況簡介

自2010年1月28日至2012年7月10日，張鋼煉鐵廠高爐布料溜槽先后使用過3個生產廠家的布料溜槽襯板，平均使用壽命為81天，最長使用壽命172天，如表1所示，使用效果不太理想。

為延長布料溜槽的使用壽命，降低休風率，經與布料溜槽廠家包頭迅捷機械制造有限公司共同商討，自2012年7月11日起開始使用一新型的溜槽襯板，并根據實際使用情況進行改進，使用時間大大延長。

2 新型布料溜槽襯板制作關鍵因素

2.1 準確判定落料點

張鋼煉鐵廠高爐布料溜槽有效長度為2.8m，落料點位于距溜槽前端約1.4-1.6m處。布料溜槽一般由4-6塊襯板組成，兩塊襯板之間存在一定縫隙，為襯板強度的薄弱環節，較易磨損。新型溜槽襯板初始設計時，由于落料點判斷失誤，落料點落在兩塊襯板之間的縫隙上，加速了襯板磨損，使用時長9個月，未達到預期使用壽命。第二次改進設計時，調整各襯板寬度，使落料點避開兩襯板之間的縫隙，預計使用壽命可達18個月。

2.2 確定襯板結構和堆焊方法

目前，影響襯板的耐磨性主要有兩大因素[3]：①高硬度的耐磨材料韌性都很差，受沖擊容易脫落，因此堆焊層的厚度受到制約，一般為 5～10mm 厚；②薄層硬面堆焊普遍存在焊接熔池附近硬度下降，耐磨度下降問題。為此，下面主要從改進襯板結構和合金堆焊方法兩個方面進行改進，從而提高耐磨襯板的使用壽命。如圖1所示，將普通Q235鋼板加工成帶等間距橫向凹槽的骨架形式，再在槽中堆焊VAUTID-145 耐磨材料，并在骨架表面堆 5mm 厚耐磨層。這樣既提高了耐磨層的抗沖擊能力，同時也提高了抗磨性，而且節省了耐磨材料，簡直是“一箭三雕”。

2.3 提供準確的入爐物料參數

張店鋼鐵總廠煉鐵廠1350m3高爐入爐物料參數見表2及表3。

據有關研究，物料粒度對襯板耐磨性能影響顯著。根據張店鋼鐵總廠煉鐵廠1350m3高爐入爐物料參數，確定襯板等間距凹槽的寬度、間距等，如圖1所示。

3 經濟效益分析

該高爐布料溜槽襯板的制備方案，巧妙解決了襯板強度及韌性這一矛盾，提高了襯板使用壽命的目的。與傳統的堆焊硬質合金方案相比，具有可靠性高、使用壽命長的特點，與高鉻合金襯板相比，使用壽命大幅提高，且更適應高爐爐體內惡劣的高溫、高粉塵、高腐蝕環境。由于采用本溜槽襯板制備方案，襯板耐磨性得到提高，使用壽命至少可提高1 年以上，延長高爐爐頂的維修周期，減少高爐休風時間，每年創造經濟價值在50 萬元以上。

參考文獻

[1]胡運林.高爐布料溜槽WC浸潤焊接襯板的研制[M].金屬鑄鍛焊技術，2011，40（19）：171-172.

[2]姚紅斐，胡廣.高爐爐頂更換布料溜槽操作改進時間[J].能源研究與管理，2010（1）：48-50.

[3]李澤.長壽命設計及其剩余壽命研究[D].湘潭：湘潭大學，2011.