步進式加熱爐水封槽刮渣板、裙罩優化改進

吳 強，帥 江，吳亞東，陳建明

(四川德勝集團釩鈦有限公司，四川 樂山 614900)

四川德勝集團釩鈦有限公司軋鋼廠2車間加熱爐是一座雙蓄熱步進式加熱爐，于2010年投產。該加熱爐額定生產能力為160 t/h,額定燃耗為1.25 GJ/t,燃料采用高爐煤氣，爐膛有效尺寸29.82 m×10.4 m×3.6 m。加熱爐水梁共有4根固定梁(均熱段5根)，4根步進梁，每根步進梁分有8根立柱與爐底框架上水封槽連接，水封槽內設有刮渣板、裙罩，在步進運行過程清理水封槽內氧化鐵皮。

1 運行現狀及存在問題

該加熱爐投運初期基本滿足生產要求，運行狀況穩定，但隨著產量的逐年不斷提升，同時加熱爐運行年限較長，由此帶來了一系列爐底設備問題和安全隱患，每次換品種都要恢復刮渣板、更換裙罩及水封槽補漏，處理一個裙罩就需要8個小時以上時間，嚴重制約檢修時間和生產作業率的提升；在生產過程中也會出現水封槽堵塞導致步進梁無法正常運行，生產極不受控。迫切需要通過技術改造來解決這些問題和隱患，目前水封槽存在的問題有以下幾個方面：

1)刮渣板容易脫落；

2)裙罩燒損嚴重；

3)刮渣板與裙罩連接處拉損嚴重；

4)水封槽變形漏水嚴重，造成水封槽堵塞，影響步進動作。

2 優化改進方案

經過多方研究分析，結合目前步進梁式加熱爐先進技術，針對以上幾方面問題，對該加熱爐水封槽刮渣板進行優化改進[1]。

1)刮渣板安裝方式改進。該加熱爐刮渣板容易脫落，對水封槽造成損傷，且無法及時清理槽內氧化渣，導致堵塞。原設計是將刮渣板安裝在裙罩上(見圖1)。

圖1 原刮渣板的安裝

此設計裙罩長期受刮渣板拉應力，變形后對水封槽造成損壞漏水，刮渣板容易脫落，裙罩檢修難度很大。為提高裙罩、刮渣板的使用效果，降低檢修難度，對刮渣板安裝方式進行改變(見圖2)。

圖2 改進的刮渣板安裝

改變刮渣板的安裝位置，刮渣板不再與裙罩連接，減少刮渣板對裙罩的拉應力，可有效提高裙罩使用壽命，將刮渣板通過連接板安裝在爐底槽鋼上，可提高刮渣板穩定性，刮渣板不易脫落[2]。

2)裙罩采用雙層設計。原設計裙罩采用單層結構，因裙罩在水封槽內處于上部與爐底連接、下部沒于水中，裙罩在水位線以上位置燒損特別嚴重，經過改造，裙罩采用雙層設計，中間層通水冷卻，在爐壓較大的情況下也不會將裙罩燒紅燒壞(見圖3)。

圖3 裙罩的改進設計

3)裙罩和刮渣板完全分開安裝。在原設計上，刮渣板安裝在兩個裙罩之間，在步進運行中刮渣板會對裙罩產生較大拉力，容易拉壞裙罩，造成裙罩對水封槽刮傷，導致水封槽漏水。經過刮渣板安裝方式的改進，刮渣板直接安裝在爐底大梁上，完全與裙罩分開，這種安裝牢固穩定，且不會對裙罩產生任何影響。

4)水封槽整體更換。因原水封槽變形受損特別嚴重，爐底漏水處很多，無法進行修復，在改造裙罩和刮渣板的同時對水封槽全部更換安裝。

3 改造效果

經過上述改進后，加熱爐運行穩定，爐底水封槽刮渣板運行3個月無一脫落，氧化鐵皮清理更徹底、更干凈，無堵塞現象，裙罩沒有出現燒損和變形。這些綜合因素最終也顯著提高了加熱爐生產及檢修效率，使產能得到進一步提升。刮渣板、裙罩使用壽命預計從2個月提升至12個月以上，刮渣板每年可減少備件更換240件，裙罩每年可減少備件更換160件，全年可節約備件費用約50萬元；此外，技術改進后帶來的生產作業率的提升還有不少的經濟效益可分析。

4 結語

通過本次技術改進，優化爐底水封槽刮渣板安裝設計方案，解決了步進式加熱爐刮渣板容易脫落、裙罩容易燒損變形、水封槽拉損漏水等問題，提高了生產效率，有效控制了檢修時間并降低了生產故障的發生頻率。