转炉汽包水位控制及结构优化

1、转炉汽包水位控制及结构优化发表日期：2006-9-7阅读次数：542转炉吹炼过程中产生大量1 600C左右的高温烟气，在进入除尘系统前，必须先经过汽化冷却 烟道，烟道锅炉管内的软水通过与烟气进行热交换面汽化，产生的汽水混合物进入汽包。汽包主 要起汽水分离器的作用，对软水进行预热并承载转炉冶炼所需软水的循环，保障转炉正常生产。 1概况天铁冶金集团有限公司炼钢厂三座30t转炉分别于1994年8月、1995年2月、1996年10月 相继投产，与之配套的转炉汽包（余热锅炉）系统也随之投入运行。汽包主要参数为：全长8480mm， 内径 1600mm，容量 16.47t，壁厚 16mm。汽包外结构如下图1

2、所示。下降管对应烟道顺序从左至右依次为1段、3段、2段、4段及活动烟罩，上升管开口从左至 右依次为1、1、3、2、2、3、4、4、活动烟罩、活动烟罩（每段烟道对应段下降管、两段上升管）。汽包内结构剖面如右图2所示。分离板为多块方型钢板用螺栓紧固在支架上，连续排污管由于长期堵塞已弃用。2存在问题炼铁）汽包上水方式为自动（特殊情况下可手动）上水，上水时间为停吹后一次性连续上满。水 位控制为350600mm汽包中心线为450mm）。随着转炉冶炼强度不断增大，转炉吹炼高峰时瞬间产生的热量不断增加，汽化冷却烟道频繁 出现漏水，与之相连的汽包也开始出现一系列问题：2.1汽包分离板脱落随着冶炼强度增大，冷却

3、烟道（尤其是1、2段烟道）内瞬时产生的蒸汽量明显增大，汽包上升 管入口处的蒸汽流速增加，冲击力增大，分离板强度难以承受面导致脱落。分离板脱落一方面撞 击汽包内壁形成事故隐患，另一方面如分离板盖在下降管入口处，将影响冷却水的循环。2.2水位高且波动剧烈，汽水分离效果差原执行的补水方案：在吹炼前将汽包水位一次性补至600mm，即高于中心线150mm处。吹炼过 程中水位波动曲线如图3所示。图3昭蜘星水位波曲曲观图吹炼1.52min时，水位由600mm处猛涨至950mm以上，并一直保持到吹炼9min左右才开始 明显下降，吹炼结束后再次补水时，水位又下降150200mm。这种情况造成的主要危害有以下两

4、点：2.2.1水位超过800mm后，已超过上升管的下端，管内的冲击动能扰动软水，使水位更加不稳， 同时汽包内自由空间狭窄，水汽分离条件恶劣，增加蒸汽带水程度；2.2.2水位淹过上升管后，上升管出口的阴力增大，影响水的循环。对这种现象的解释：分离板下端为敞开式并插入水下300mm，高速蒸汽冲击到挡板后，直接由 挡板下端反射至水中，形成大量汽水混合物，使软水体积急剧膨胀（象熬粥溢锅时的现象）见图4。芯一注包从位厂汽包中心税芯一注包从位厂汽包中心税钱水体积瘢康示盘暮吹炼结束后水位下降，一方面是因为汽化烟道仍有一部分消耗，另外主要还是因为补水时大 量气泡破裂，水的体积缩小所至。2.3水位计玻璃管冲刷磨

5、损严重汽包内水位波动剧烈，大量汽水混合物在汽包内全方位剧烈翻腾，与之相通的水位计同样承 受着频繁的冲刷，导致寿命降低，增加破裂漏水的危险。3解决方案3.1在分离板上打孔，起卸压作用以减轻高速蒸汽流对分离板的动能冲击，同时在孔的两侧加焊 同样开孔的角钢以防蒸汽流直接冲击液面，结构见图5。生，暮。M。乏口 嘲 V 口口。13 #。口 Q nQ。吁口仁 nA m r 九口 tfiQ B o斗：-。g =，S 夺# DO 匚 Q Ci G G E。 。U。8*4 口。l-，”如财 W jet afjatrg。石函 &后：|!血。山 tb=尊噂岑毛中夺命中? g尊。P 皆 l w u LO j u Li

6、wtii i f. r ft iU Q f1 J - I. J-J .- J (J I. J U I fi .3& Ci pi11El t仲图孔乾构将3.2为解决水位不稳的问题，通过在汽化试验各种不同方案。最终选定的最佳方案为：低水位开 吹，吹炼前水位保持在400mm左右，在分离板不脱落的情况下最高假水位很少超过700mm（尤其是 汽包北侧水位计）。吹炼至9min后，水位下降至300mm以下，此时自动开启软水泵上水520， 水位达到400 mm左右。此方案基本能够满是炼钢）汽包的最佳运要求。吹炼过程中水位平稳。同 时将报警水位降至150mm，与转炉执枪连锁水位降至100mm。3.3解决了汽包水位不稳的问题，同时也减轻了带水蒸汽对水位计玻璃管的冲刷。3.4其他：汽包下降管开口处原平板开孔结构，在分离板脱落时容易造成堵塞，现改为开孔防护 罩形式，以彻底解决这一问题见图6。4改造效果及遗留问题分离板经改造后至今未出现被冲掉的情况；汽包水位基本平稳，并且由于水位大幅度下降， 汽包上部空间扩大，汽水分离效果明显改善，蒸汽带水程度