冷却烟道是转炉炼钢中用于收集、冷却及输送高温烟气的关键设备,兼具余热锅炉功能可生产蒸汽,包含活动烟罩、炉口段烟道、二段烟道等结构[4][6]。其采用软化水循环吸收烟气热量产生蒸汽,相较传统水冷可避免管道结垢,具备省水节电优势[2][10],部分系统通过闭式循环设计防止高温水汽化,并采用惰性气体增压确保水质[3]。
该设备通过散热翅片、轴流风机及喷水组件增强冷却效果[1],部分改进技术包括在受热管增设螺旋导流板防止汽水分层[7],以及采用可更换防磨筒体的下料口装置延长使用寿命[11]。应用中需防范因高温腐蚀或炉渣粘附导致的烟道堵塞,常见措施包括喷涂耐热合金层、规范冶炼工艺参数等[1]。
在工艺流程中,高温烟气经冷却烟道降温至950以下后进入干法除尘系统[8]。包钢集团通过改造实现煤气显热全回收,系统能耗降低7.582千克标准煤/吨[9]。不同吨位转炉(如60吨、120吨)配套烟道模型已应用于多家钢铁企业
冷却烟道主要技术方案是在管道的外壁安装散热翅片,在管道外套接外套管,在外套管的一端利用风管连接轴流风机,在外套管的另一端设置排气口。所述风管以倾斜状与外套管连接,风管的出口面对外套管上安装有排气口的一端。在外套管上连接喷嘴组件,喷嘴组件中的喷嘴面向外套管与管道间的空腔,喷嘴组件利用接管与供水管连接。
1、高温冲蚀腐蚀:热水冷却烟道随着环境温度增加,金属表而产生的氧化皮膜会逐渐变厚,氧化皮膜与基材间的结合强度会更高,足以抵抗随后的磨粒冲击,当达到临界温度(570摄氏度)后,这时材料进人冲蚀氧化破坏区。金属材料具有延展性,高温下更是如此,而氧化物则展示脆性,温下冲蚀腐蚀破坏中,与冲蚀有关的常数可从0.8变化到7,这与高温下氧化或腐蚀产物的皮层塑性增加有较大关系,致使管壁不断减薄,导致爆管漏水。
2、交变温差:烟气对管束产生横向冲刷,一方面因温差急剧变化导致管束出现高温膨胀与降温收缩,产生外部机械应力,由于受余热锅炉与下部固定支座的制约。另一方面当管束出现漏水时,为迅速恢复生产,则立即将管束内高达近300摄氏度的热冷却水排出降到室温,补焊后再补水。因此管束应力无法消除,极易产生疲劳脆化,最终出现横向裂纹。
3、焊缝开裂漏水形成粘结性炉膛:为确保烟气收集质量,减少烟气外溢,管间采用钢板满焊
该设备通过散热翅片、轴流风机及喷水组件增强冷却效果[1],部分改进技术包括在受热管增设螺旋导流板防止汽水分层[7],以及采用可更换防磨筒体的下料口装置延长使用寿命[11]。应用中需防范因高温腐蚀或炉渣粘附导致的烟道堵塞,常见措施包括喷涂耐热合金层、规范冶炼工艺参数等[1]。
在工艺流程中,高温烟气经冷却烟道降温至950以下后进入干法除尘系统[8]。包钢集团通过改造实现煤气显热全回收,系统能耗降低7.582千克标准煤/吨[9]。不同吨位转炉(如60吨、120吨)配套烟道模型已应用于多家钢铁企业
冷却烟道主要技术方案是在管道的外壁安装散热翅片,在管道外套接外套管,在外套管的一端利用风管连接轴流风机,在外套管的另一端设置排气口。所述风管以倾斜状与外套管连接,风管的出口面对外套管上安装有排气口的一端。在外套管上连接喷嘴组件,喷嘴组件中的喷嘴面向外套管与管道间的空腔,喷嘴组件利用接管与供水管连接。
1、高温冲蚀腐蚀:热水冷却烟道随着环境温度增加,金属表而产生的氧化皮膜会逐渐变厚,氧化皮膜与基材间的结合强度会更高,足以抵抗随后的磨粒冲击,当达到临界温度(570摄氏度)后,这时材料进人冲蚀氧化破坏区。金属材料具有延展性,高温下更是如此,而氧化物则展示脆性,温下冲蚀腐蚀破坏中,与冲蚀有关的常数可从0.8变化到7,这与高温下氧化或腐蚀产物的皮层塑性增加有较大关系,致使管壁不断减薄,导致爆管漏水。
2、交变温差:烟气对管束产生横向冲刷,一方面因温差急剧变化导致管束出现高温膨胀与降温收缩,产生外部机械应力,由于受余热锅炉与下部固定支座的制约。另一方面当管束出现漏水时,为迅速恢复生产,则立即将管束内高达近300摄氏度的热冷却水排出降到室温,补焊后再补水。因此管束应力无法消除,极易产生疲劳脆化,最终出现横向裂纹。
3、焊缝开裂漏水形成粘结性炉膛:为确保烟气收集质量,减少烟气外溢,管间采用钢板满焊
