煉鋼轉爐汽化固定煙罩在線快速修復方法

張海堂

上海寶冶集團有限公司 上海 201900

1、概述

目前煉鋼廠轉爐煉鋼，其一次除塵的冷卻系統大部分均已采用汽化冷卻系統，汽化系統的特點是高溫、高壓，循環冷卻效果好，但是汽化系統中一次除塵靠近轉爐位置的裙罩、固定煙罩、移動煙罩下部垂直段，由于工況惡劣，高溫下酸性氣體H2S、SO2等的腐蝕，除塵風機吸力作用，吹煉時的顆粒對以上三部位水管的沖刷腐蝕很厲害，現場實際情況是管壁磨損、腐蝕嚴重，管壁厚度厚薄不均甚至破裂漏水，根據管壁測厚情況、漏水點數量、檢修工期情況，選擇在線或者離線，對固定煙罩管道進行堆焊修復處理。

目前，梅鋼轉爐汽化固定煙罩的使用壽命比較短，一般使用一年后固定煙罩管壁的厚度由設計的4.5mm減薄為2.0mm以下，主要減薄點為固定煙罩底部彎頭管壁和爐前側120°范圍內的管壁，一個爐役后管壁減薄至1.2mm并且出現大小不同程度的蝕坑，其余受熱面管壁也出現不同程度的管壁減薄和蝕坑情況。以下表1為梅鋼第一臺轉爐，一個爐役后固定煙罩距底部不同高度、角度的管壁厚度值。

表1 一個爐役后固定煙罩距底部對應高度、角度的管子壁厚度值 /mm

2 、固定煙罩在線搶修分析

固定煙罩共240根管道，如果離線修復，則拆除、離線、全氬弧焊堆焊、回裝等工作量大，耗時比較長；如果在線修復，作業現場溫度高、區域狹窄、焊接難度大，且涉及立體交叉兼高處作業粉塵區域，尤其是上部煙罩內可能會有積渣落下，危險性大，所以必須提前做好充分準備，確保施工順利完成。具體是在線還是離線修復固定煙罩，分一下兩種情況討論：

情況一：轉爐煉鋼過程中，發生局部管道滲漏，情況不是很嚴重，安排在計劃停爐檢修中，對于固定煙罩滲漏管道在線進行修復。

情況二：轉爐煉鋼過程中，發生局部管道漏水，情況比較嚴重，需要安排立刻停爐檢修，對固定煙罩漏水部位進行在線修復；

對于情況一、情況二，利用定修或者搶修時間，對于固定煙罩在線修復，現場存在的最大問題是—安全隱患！對于作業現場溫度高、區域狹窄、焊接難度大、立體交叉兼高處作業粉塵區域，這些難度和安全隱患相比較，提前做好充分準備，是可以克服的。最大的安全隱患就是，移動煙罩向上，直煙道以及轉角煙道內的積渣情況，是很難確認的，或者確認過程中也是很危險的，直煙道以及轉角煙道內的積渣，隨時可能落下傷人。

在固定煙罩在線以前提下，如何安全、快速的對固定煙罩進行修復，以下分別予以分析、討論：

2.1、固定煙罩在線修復

2.1.1 、固定煙罩在線修復施工流程圖

2.1.2 、固定煙罩在線修復施工過程及注意事項

2.1.2.1 、為最大程度的清除轉爐汽化煙罩內的積渣，轉爐停爐檢修前最后一爐利用氧槍放氮對煙罩內吹掃、震渣，清除部分粘附不是很牢固的積渣。注意氧槍吹掃、震渣過程中，轉爐煙罩附近各層平臺人員注意避讓，氮氣是窒息性氣體。

2.1.2.2 、轉爐停爐、爐口向后90°，停氣、停電、停水泄壓、排水、排汽、冷卻、清渣，風機保持800-1000轉，A、B槍及副槍移檢修位。

2.1.2.3 、關閉加料口、氧槍口、副槍口氮氣手動閥門并掛牌，關閉固定煙罩進出口閥門，打開固定煙罩所有排污閥門泄壓、排污，排污結束后關閉所有固定煙罩排污閥門。

2.1.2.4 、關閉加料閥并將自動狀態設定為手動狀態，放空集中料斗，防止檢修施工過程中，加料閥失靈或者料斗中的余料落下傷人。

2.1.2.5 、固定煙罩在線檢修補焊掛牌。

2.1.2.6 、從氧槍插入孔向下放置吊籠及照明、安全防墜繩、檢修人員佩戴安全帶及CO報警儀，戴好防風鏡進入吊籠觀察煙罩內部積渣情況并進行清理。

2.1.2.7 、固定煙罩管壁表面能見積渣清理，清理結束后及時將吊籠、照明拆除。

2.1.2.8 、爐前將檢修平臺叉到轉爐爐底處固定好爬梯，同時關閉裙罩油缸閥門。

2.1.2.9 、爐前利用拆爐機配合，將已做好的防護板吊到轉爐托圈上，鋼絲繩理好，10#行車配合將防護板吊到所需位置，從氧槍插入孔放置掛安全帶的防墜繩。

2.1.2.10 、防護板下面安裝支腿并焊接在托圈上。

2.1.2.11 、以上工作完成后方可對固定煙罩漏點處理、焊接。

2.1.2.12 、煙罩補焊結束，按順序進行拆除。

2.1.2.13 、拆爐機配合將防護板吊到轉爐平臺、拆爬梯，叉車配合將檢修平臺放回到原位。

2.1.2.14 、摘牌、檢修結束現場清理，交工。

注意：在線修復固定煙罩最大的危險，就是移動煙罩向上，直煙道以及轉角煙道內的積渣情況，是很難清理和確認的，或者確認和清理過程中也是很危險的，直煙道以及轉角煙道內的積渣，隨時可能落下傷人。所以，務必做好防護措施，將防護板及支腿安裝好，方可在防護板下進行固定煙罩焊接修復作業，檢修施工示意圖見（圖2.1）

圖2.1 固定煙罩在線補焊施工示意圖

2.2、固定煙罩在線堆焊修復

2.2.1 、固定煙罩在線堆焊修復立面圖見下面

圖2.2

2.2.2 、固定煙罩在線后，甲方指定固定煙罩修復地點及指定電源點，要求至少滿足6臺焊機同時施工容量；還要指定取水點和排水點，用于固定煙罩同時焊接時水冷循環；

2.2.3、焊接前，固定煙罩管壁表面用磨光機打磨處理，去除銹、油、水等污漬便于氬弧焊堆焊、提高焊縫質量；

2.2.4 、根據固定煙罩水管腐蝕情況，一般固定煙罩北面80根水管需要堆焊的工作量較大，一般要求此80根水管氬弧焊堆焊高度為2mm，堆焊長度均要達到1000mm；

2.2.5 、固定煙罩南面160根水管需要堆焊的工作量也較大，一般要求此160根水管氬弧焊堆焊高度為2mm，堆焊長度均要達到300mm；

2.2.6 、由于固定煙罩管壁腐蝕后的厚薄不均，尤其是對于管壁很薄的位置，氬弧焊也容易將管壁熔穿，堆焊焊接時必須格外小心，不能有堆焊后有砂眼存在；

圖2.3

2.2.7 、焊接過程及焊接工藝在此不做贅述；

2.3、固定煙罩在線水壓試驗

2.3.1 、轉爐固定煙罩、直煙罩、蝦米彎、檢查蓋屬于高壓循環系統，都采用高壓循環冷卻，運行溫度在144℃～240℃之間，固定煙罩堆焊完畢后在地面進行壓力試驗，檢驗焊接質量；

2.3.2 、試壓范圍：固定煙罩煙罩獨立系統

2.3.3 、準備工作：用20mm鋼板，制作盲板，移動煙罩試壓前用盲板封堵移動煙罩所有進水、回水、排污出口法蘭；

2.3.4 、試驗步驟：移動煙罩局部管路更換完畢后進行水壓試驗查漏，在固定煙罩最高點設置壓力表一塊，試壓時水壓試驗壓力2.0MPa。試驗時應逐步緩慢增加壓力，當壓力升至試驗壓力后，穩壓10分鐘，再將壓力降至設計壓力，穩壓30分鐘，以無滲漏、壓力不降為合格。

3、結論：

本文重點分析了固定煙罩水管不同程度泄漏下，在線修復的檢修施工情況，重點考慮的是在確保施工安全的前提下，加快檢修進度、保證檢修質量，在煉鋼的汽化固定煙罩檢修施工中可以借鑒、推廣。