LF—120型钢包精炼炉存在的问题及解决方法

李怀野

摘 要：介绍了LF-120型钢包精炼炉的作用，以及使用过程中出现的主要问题，针对问题提出好的改进措施，以及在实际生产过程中取得的良好效果。

关键词：精炼炉；水平炉盖；废气连接器；耐材

1.引言

通钢炼轧厂LF-120型钢包精炼炉是一种特殊的精炼设备，多采用埋弧精炼操作。其特点主要有：将初炼炉内熔炼的钢水送入钢包，再将电极插入钢包钢水上部炉渣内并产生电弧，加入合成渣，形成高碱度白渣，用氩气搅拌，使钢包内保持强还原性气氛，进行所谓埋弧精炼。由于氩气搅拌加速了渣-钢之间的化学反应，用电弧加热进行温度补偿，可以保证较长的精炼时间，从而使钢中的氧、硫含量降低（硫大约最低可到10ppm，总氧可到25ppm以下）。该LF-120钢包精炼炉设备投资少，可显著提高钢产量，与转炉配合生产，可以在浇注（铸）前有效地均匀和调节钢水温度、成份，从而使得转炉炼钢厂可以较低的成本生产质量极高的钢材产品。目前该厂通过LF精炼炉进行精炼的钢种有：低碳钢（SPHC/D）、中碳钢（SS400、Q235B、S275JR）、耐侯钢（SPA-H）等。

2.设备使用过程中存在的问题

LF-120型钢包精炼炉自投入运行以来，已有近10年时间，期间该炉出现过大大小小的故障问题，近几年来，频繁出现最大的故障问题就是本体设备上的水平炉盖和废气连接器水管出现漏水情况，严重制约生产顺行。

水平炉盖和废气连接器是LF钢包精炼炉设计的关键部分，因为很多情况下钢包精炼炉的冶金效果在很大程度上取决于炉子内的气氛控制。为了避免空气从炉盖和钢包之间的间隙及炉盖开孔处进入炉内，采取了一些必要的保护措施，包括使用过程中必须采取的包口清理和维护工作。120t钢包精炼炉的炉盖为全水冷管式炉盖，整个炉盖用20g无缝钢管和特制弯头组焊而成，形成均流无死点的高效水冷强制循环，瞬间带走钢包中产生的热量，保护炉盖的完好无损。

目前，发现导致炉盖全冷却水管出现漏水原因主要有三点：1、生产中，钢水产生喷溅，钢渣溅到水平炉盖和废气连接器水管上面，烧毁水管。2、精炼钢水时，产生大量粉尘，也就是有无数个金属成分的粒子飘荡在空中，由于这些金属粒子不断的运动，不停的“冲洗”水平炉盖和废气连接器的冷却水管，久而久之，在这个金属粒子的“冲刷”下，水管壁变的越来越薄，直至将整个水管最薄弱处爆裂。3、钢渣喷溅在水平炉盖和废气连接器上，当电极通电插入钢水中，此时电极与炉盖相隔距离很近，空气中漂浮大量含有金属微粒的尘埃，会将通电的电极与炉盖接通，产生短路，瞬间将炉盖上厚度8mm，通径89mm的冷却水管击穿，发生漏水。

以上三个原因构成了炉盖冷却水管漏水的主要原因，其中第三个原因发生频率高，影响最大。炉盖及废气连接器上水管出现漏水后，LF炉生产被迫中断，补焊一次水管路每次需要4～5小时，严重影响正常的生产节奏。

3.针对存在问题的解决方法

生产设备出现问题，总要想方设法解决问题，才能维持生产的正常进行。设备维护人员面对LF精炼炉水平炉盖及废气连接器出现的问题，先后考虑用三种途径解决存在的问题。1、首先想到的是增加20g钢管壁的厚度来防止水管被烧穿或击穿，将原来的89mm外径，厚壁为8mm的钢管改成108mm外径，厚壁12mm的20g钢管，通过冷弯、焊接等技术加装到炉盖上，全部置换上厚壁的冷却管投入使用后，问题依旧，管子还是容易被烧毁或击穿，仍然无法满足生产的需要。2、考虑修改三相电极中心距，就是使电极与炉盖水管距离较远，避免通电短路，然而电极设计原因，无法旋转，只能前后调整，故障问题仍然无法排除。3、去除原来高效水冷强制循环全水冷管冷却方式，根据水平炉盖和废气连接器形状，制作一个相同形状的耐材，厚度为100mm，耐材为绝缘体，不导电，生产时电极产生电火花及喷溅的钢渣不会破坏耐材，不会影响到设备的使用。第三种方法也是目前正在采用的方法，此项技术的实施，可同时避免受钢水喷溅、粉尘“冲刷”、通电短路打火三种因素的影响，破解了水管漏水的难题，有效的保护了水平炉盖和废气连接器不受高温高热的影响，设备维护人员只需定期更换耐材，就可以保证水平炉盖和废气连接器的完好无损，更换过程时间短，操作也十分简便。

4.结论

的确，全水冷管式冷却方式具有其他冷却防热方式不具备的优点，然而，通钢炼轧厂钢包精炼炉炉盖由水冷却改造成耐材方式说明：任何一项技术都有优缺点，放在不同的环境条件下应用就会出现不同的效果，最能发挥长处，解决实际问题的技术就是最好的技术应用。该厂LF-120型钢包精炼炉炉盖采用的耐材形式解决了炉盖水管漏水困扰生产的难题，至今仍在使用此项技术应用于两台钢包精炼炉中，收到了较好的使用效果，不仅顺行了生产，保障了设备的稳定运行状态，还降低了设备维护成本，降低了设备维护人员的劳动强度，提高了生产效率。