底吹转炉出烟口铜冷却壁的喷漏及对策

常海锋

（河南豫光金铅股份有限公司，河南 济源 454650）

1.前言

河南豫光金铅股份有限公司现有两条80kt/a底吹炉生产系统和一条直接炼铅生产系统，目前这三条转炉生产线出烟口位置均装配方形铜水套（由四片铜冷却壁组成），出烟口位置如图1所示。铅熔炼底吹转炉的技术设计依托QSL炉，所以常规大修周期为1年。由于该公司制订了一套科学的管理方法，减缓了烟气对转炉出烟口铜冷却壁的冲刷作用，避免了因铜冷却壁的受损造成转炉被迫大修。转炉的炉龄不断延长（35个月、41个月、62个月），而出烟口铜冷却壁的固定螺栓在炉体框架上，需更换耐火材料时才能更换，可见加强出烟口铜冷却壁的日常维护，延缓铜冷却壁的烧蚀至关重要。

2.铜冷却壁故障情况及成因

对比公司底吹转炉出烟口铜水套的使用情况如表1所示。

表1

（1）铜冷却壁喷漏的主要原因：转炉出烟口铜冷却壁工作面受烟气的冲刷而变薄，被冲刷的水道部位厚度不足0.5mm。

（2）铜冷却壁喷漏的主要部位：转炉的出烟口位于转炉右侧，靠近炉体铅口。烟气从炉体溢出造成对铜水套冲刷，特别是对炉体中心侧冷却壁和靠近下料口侧冷却壁冲刷较为严重。两次炉龄周期内铜水套的喷漏均集中在这二片铜冷却壁工作面上。

（3）铜冷却壁喷漏的大致时间：一般在转炉运行2年以后，被冲刷的水道部位逐渐出现冲蚀喷漏现象。

3.铜冷却壁喷漏的处理

经历了多次水套喷漏补焊，积累了一定的处理经验。

（1）第一次炉龄期间，炉体中心侧冷却壁和靠近下料口侧冷却壁受高温烟气的影响，受热面冷却水道21mm厚的铜壁经冲刷后多处出现喷漏（厚度＜0.5mm），采用大割把乙炔加热、氩弧焊修补的方案，进行先堵漏再铺焊的维修作业。经过两天的补焊，对大面积的喷漏进行有效处理，但修补的冷却壁仍有渗漏现象，在停炉大修时又进行了多次补焊处理。

（2）本次炉龄期间，铜水套水冷壁因冲蚀变薄造成喷漏现象，铜冷却壁喷漏的冷却水遇到1 100℃以上的高温烟气，即刻生成大量的水蒸汽冒出。当时炉内渣线过高需放渣后才能转炉，蒸汽越冒越大，严重影响到现场的作业环境和设备安全运行。现场人员采取了逐一停水判断方位的方法，确定喷漏铜冷却壁后切断其冷却水。40min后放渣至规定部位转炉检查，发现切断冷却水的铜冷却壁严重变形。

图2

表2

邀请专业人员进行氦气保护焊修补，由于多处水道铜壁较薄，铜冷却壁导热性能较好、温度加不上去，焊接难度较大。更换方案即对原喷漏部位堵漏后再进行铺焊一层的原方案进行调整。经过12h的连续作业，完成堵漏作业并在其工作面增加捣打料保护层减缓烟气冲刷（见图2）。然后升温后转入正常生产。

（3）铜冷却壁的修补情况对比如表2所示。

第一次炉龄，后续工作一般为30天左右烟气冲刷漏水，重新补焊，补焊3次后停炉大修。本次炉龄自2011年1月修补后外加耐火料捣打层至今6个月未出现烧蚀渗漏现象。

4.应对措施

（1）增加铜冷却壁的冷却水量、降低冷却水温度，减缓铜冷却壁受高温的影响。

（2）在不影响铜冷却壁安装的情况下，将铜冷却壁水道中心向非工作面一侧挪移，适当增加铜冷却壁工作面一侧的厚度。

（3）在铜冷却壁工作面捣打耐火料保护层，提高铜冷却壁的使用寿命。

（4）针对铜冷却壁堵头漏水的情况，在不影响冷却壁冷却水道的情况下，适当加长堵头的长度，用管螺纹拧紧后外部铆焊处理。

（5）每次转炉换枪、处理铅口期间，检查捣打层的完好性，适时进行修补。

5.效果

通过以上措施的实施，对铜冷却壁的长期稳定运行提供了保障，目前公司的三条转炉生产线出烟口铜冷却壁运行正常，有效消除了因铜冷却壁受损造成出烟口框架变形、出烟口砖脱落，而导致被迫停炉的事故发生。