特钢50t电炉冷却水系统改造

李 伟

（山东莱芜钢铁集团有限公司，山东济南 271104）

0 引言

山东莱芜钢铁集团有限公司特钢事业部（本部）计划2018年对电炉内泵系统进行改造，其中关键项目为50 t 电炉水冷系统。该系统主要依靠内泵房循环泵主体工作，内泵系统主要由过滤器及换热器组成，现内泵换热器经常因流量问题下线维修，工作量较大，而现用过滤器使用效果较差，反冲效果不好。因此，检修部决定自主承担内泵系统整体改造，在保证过滤器使用效果的同时，降低换热器维修频次。

1 改造的主要措施

1.1 攻关措施

检修部成立项目攻关小组，由部长亲自牵头，针对该项目存在的难点，制定相应的解决措施与方案。具体内容如下：

（1）利用检修前对图纸及现场情况进行确认，确认保安装尺寸及安装精度要求。

（2）项目开始前，提前落实备件，并在安装现场进行找平，确保安装精度。

（3）提前完成相关改造用工器具，专用吊装工具，测量工具设计与准备。

检修部技术人员与生产单位相关人员进行协调研讨，在对所有检修项目进行研讨同时，对检修用专业工器具，吊装工具、测量工具等都进行了详细的整理并提报计划。

1.2 实施过程

（1）成立施工管理、技术、安全、作业小组：①分别设项目施工总指挥、项目副指挥各1 人；②任命2 位项目具体技术负责人，负责项目施工指挥、布置、机械技术指导、环境督察、安全监督、检查工作；③由专人负责项目施工的安全指导、督察工作，并有1 位具体施工作业负责人；④其他组员负责项目的具体施工作业。

（2）全面掌控安全措施与危险源辨识。由于内泵改造及连铸过滤器改造安装作业，主要涉及到电气焊等作业，因此在检修过程中，在安全措施方面，必须做到以下7 点：①严格按照各项安全管理制度，在焊接施工前进行安全技术交底并有记录；②作业人员进入施工现场必须正确佩戴安全帽，穿工作服。高空作业必须系好安全带，安全带必须高挂低用，挂点牢固；③电焊把钳线、切割用皮管不得乱拉乱放，高空作业必须系牢固定；④施工现场保持整洁，及时将焊条头、保温棉等丢弃到指定位置，做到“工完料净，场地清”；⑤施工用的电焊机、切割机等电器产品外壳接地必须设置且有专人负责。正确使用工器具，电动工具使用前必须检查接地是否良好，且必须配备漏电保护器，否则不得使用；⑥打磨人员、气割人员必须带好防护眼镜；⑦电火焊作业时，要观察作业点下方周围有无易燃易爆物品，如有必须采取隔离措施。

（3）确定项目名称为更换“内泵换热器”，作业时间为2018年8月。该项目的关键质量控制点为：通过更换，清洗，紧固，保证换热器不漏水。质量管控措施有：①调整每片换热片之间的间隙，采用一边调整一边测量的方法，保证每片散热片定位误差；②边紧固边注意检查各个位置的尺寸，保证间隙合理；③注意检查密封圈是否有压偏，整体试水后检查是否漏水。

2 项目实施具体过程

特钢老区50 t 电炉内泵系统换热器采用了3 台BR120 钛制板式换热器（图1）。经过十几年的使用，效果基本可以，但是近几年来，换热器故障频发，检修频次大大增加，主要问题有2个：换热器各板片间易发生内漏和外漏；换热器各板片之间的流体通道易出现堵塞。

造成内外漏原因主要有3 个：①板片变形；②密封垫老化；③板片定位误差大。

图1 换热器结构

首先把板片送到制造厂进行重新压制，更换新密封垫，装配后，仍出现内外漏现象。最后把研究重点放到了板片定位上，板片主要是靠上下支撑梁定位的。上梁采用工字钢制成，宽度为110 mm，当板片自由挂在工字钢上时，工字钢下表面与板片AB 面之间的间隙为8 mm。下梁采用槽钢制成，其宽度也为110 mm，而板片定位槽宽度为112 mm。因此，板片与上梁在上下方向的装配间隙为8 mm，与下梁的在左右方向装配间隙为2 mm。当将活动压板压向固定压板时，由于板片与上下梁的装配间隙过大，且每台换热器的板片数量为208 片，这样就会引起板片在上下、左右方向上出现错位，造成密封面减小，从而发生换热器的内漏和外漏。

为消除换热器的内外漏现象，采取如下措施：在换热器的上梁的下表面焊接1 块长1 m、宽60 mm、厚8.5 mm 的钢板；在下梁的上表面焊接1 块长1 m、宽101.5 mm、厚6 mm 的钢板，使板片与上下梁的装配间隙均控制在0.5 mm（图2）。

图2 改造前后的换热器

电炉内泵系统是承担电炉水系统的枢纽，所有杂物都要经过电炉内泵系统来重新进行循环，而内泵换热器又是循环水的必经之地，因此，水质问题和杂物问题是影响换热器流量的关键因素。

鉴于此原因，检修部技术人员积极与生产单位人员进行协商：

（1）电炉内泵补水系统须进行改造，原电炉内泵缺水后补给自来水，硬度较高，水垢较多，现对其进行改造，新上一套软化水补水系统（图3），水量补给也采用软化水进行补给，提高水质。

（2）对过滤器进行重新改造，过滤网进一步加密，在保证水流量的前提下，提高过滤网的过滤能力，避免杂物落入过滤器。

图3 改造后的电炉补水系统

3 成果展示

改进后的换热器，消除了板片间的内外漏现象，同时因水垢或异物堵塞的情况也大大减少，既减轻了检修人员的劳动强度，又提高了换热器的使用寿命，还降低了电炉系统因换热器流量不足、漏水等情况引起的故障停机，在实际使用中获得了生产单位的一致好评。

（1）技术亮点。在换热器更换过程中，检修人员对检修用工装进行了进一步改造，使用空心千斤顶保证散热片不发生分散，然后再进行拆卸，效率大大提升。该方法具有较强推广性，可推广至其他类似设备的拆装，能大大降低人工劳动强度和人力资源（图4）。

（2）经济效益。项目实施之后，换热器维修频率由每月3 次延长至每2月1 次，原来每次需要6 人、8 h 完成，现在仅需4 人、4 h 完成，同时换热器寿命大大提高，由原来每年2 套降至现在的预计每2年更换1 套；最后因内泵原因导致的故障停机也大大减少，自改造后未出现因内泵系统引起的故障停机。由此带来的经济效益主要有两部分。人工成本：6 人×8 h×3 次/月×12月×75 元/h-4 人×4 h×0.5 次/月×12月×75 元/h=12.24 万元。备件成本：1.5万元×（2-0.5）=2.25 万元。合计每年节约人工成本+备件成本=14.49 万元，同时故障停机时间大大缩短，保障了炼钢区域设备稳定顺行。

图4 空心式液压千斤顶