冷卻煙道

冷卻煙道是轉爐煉鋼的重要設備，具有收集、冷卻、輸送煙氣的作用，另外煙道也是生產蒸汽的餘熱鍋爐。

基本介紹

• 中文名：冷卻煙道
• 外文名：Cooling flue
• 類型：設備
• 作用：煉鋼
• 技術方案：在管道的外壁安裝散熱翅片

概述

冷卻煙道主要技術方案是在管道的外壁安裝散熱翅片，在管道外套接外套管，在外套管的一端利用風管連線軸流風機，在外套管的另一端設定排氣口。所述風管以傾斜狀與外套管連線，風管的出口面對外套管上安裝有排氣口的一端。在外套管上連線噴嘴組件，噴嘴組件中的噴嘴面向外套管與管道間的空腔，噴嘴組件利用接管與供水管連線。

煙道堵塞

原因

一、漏水

造成煙道漏水的原因最主要有沖蝕腐蝕（尤其是高溫沖蝕）、交變溫差、焊縫開裂，導致煙道冷卻水外溢。

冷卻煙道

1、高溫沖蝕腐蝕：熱水冷卻煙道隨著環境溫度增加，金屬表而產生的氧化皮膜會逐漸變厚，氧化皮膜與基材間的結合強度會更高，足以抵抗隨後的磨粒衝擊，當達到臨界溫度（570攝氏度）後，這時材料進人沖蝕氧化破壞區。金屬材料具有延展性，高溫下更是如此，而氧化物則展示脆性，溫下沖蝕腐蝕破壞中，與沖蝕有關的常數可從0.8 變化到7，這與高溫下氧化或腐蝕產物的皮層塑性增加有較大關係，致使管壁不斷減薄，導致爆管漏水。

2、交變溫差：煙氣對管束產生橫向沖刷，一方面因溫差急劇變化導致管束出現高溫膨脹與降溫收縮，產生外部機械應力，由於受餘熱鍋爐與下部固定支座的制約。另一方面當管束出現漏水時，為迅速恢復生產，則立即將管束內高達近300攝氏度的熱冷卻水排出降到室溫，補焊後再補水。因此管束應力無法消除，極易產生疲勞脆化，最終出現橫向裂紋。

3、焊縫開裂漏水形成粘結性爐膛：為確保煙氣收集質量，減少煙氣外溢，管間採用鋼板滿焊作筋板隔離，焊接過程中由於焊條操作角度、電流選擇不當等，導致管壁局部變薄，同時滿焊過程中管束將產生較大的熱應力，在應力釋放時會對管壁產生變形出現裂紋，導致漏水。因此，當煙道（此外還包括吹氧管、下料孔煙道、水冷爐口等）出現漏水時，外溢的水在高溫下迅速形成霧氣與冷卻高溫煙塵，形成粘結性與粘附性的爐渣粘附在管束上。

二、非正常的冶煉工藝

1、由於轉爐冶煉任務繁重，操作中為多產鋼而採取增大裝人量而減少爐容比，提高供氧強度，縮短供氧時間，導致爐渣外溢，處理方式上，操作人員通過吹氧管用高壓氧氣強制吹掃熾熱的紅渣，一方面高溫下管束表面開始氧化，出現高溫沖蝕，另一方面爐渣在氣流的作用下急劇磨蝕管束工作表面，造成管壁減薄變形，出現縱向裂紋。

2、其他：冶煉中熱平衡對煙道堵塞有較大影響，又加增大裝入量，往往出現冶煉時產生的煙氣量大於系統
抽出量，致使煙氣外溢嚴重，部分粘附性較強的渣就粘附在管束上，非正常的轉爐爐形也會造成影響，控制得好對影響不明顯，一且爐形出現扁形或爐膛過小等將會出現爐渣外溢嚴重時還夾帶金屬，粘附在水冷爐口上，導致爐口直徑變小，在風機的強制抽力作用下，高溫煙道帶金屬的渣進入各區，堵塞煙道。

防範措施

1、對管束表面進行超音速電弧噴塗耐熱、耐磨、耐沖蝕、耐磨損的特殊合金絲塗層，給轉爐煙罩穿上“保護衣”，並根據工藝條件，制定合理的轉爐裝人制度、供氧制度、溫度制度確保生產穩定進行的同時，減少煙道因非正常的冶煉方式出現的爐渣對管束的磨損。

2、嚴格控制爐形。

3、禁止用氧氣吹往煙道，特別是夾帶金屬的熾熱渣。

4、從製造工藝、安裝調整、使用要求及檢修維護等方面著手，抓好每一個環節，採取有針對性的措施，可有效地減少故障的再次發生，延長使用壽命。

轉爐汽化冷卻煙道

原理

汽化冷卻是採用軟化水以汽化的方式（充分利用了水汽化潛熱大的優點）冷卻鋼鐵冶金設備並吸收大量的熱量從而產生蒸汽的裝置。其工作過程是，高溫煙氣通過汽化器（汽化煙道壁面），煙氣與汽化器存在著較大的溫差，發生熱傳遞， 高溫煙氣將自身的熱量傳遞給受熱面，同時自身溫度降低。受熱面另一側蒸發管中的水吸收煙氣熱量部分被蒸發，並在蒸發管內形成了汽水混合物。由於水蒸氣的密度相對與水較小，在壓強的作用下蒸氣在蒸發管內上升，通過上升管最終進入汽包，經過汽水分離，水蒸氣從汽包引出進入蓄熱器存儲，最後送入蒸汽管網供生產生活使用。同時水下降到蒸發管底部重新進入到汽化器的下聯箱內，補充的水供給蒸發管內繼續蒸發使用。如此反覆循環，不斷冷卻高溫煙氣，產生蒸氣。

冷卻煙道

優點

（1）採用水冷卻時，一般用工業水，由於其硬度較高，所以管道易結垢， 結垢後傳熱係數變小，影響傳熱效果，同時使部分管道發生過熱燒壞。當採用汽化冷卻時，一般用軟水可以避免結垢，從而可延長水冷管的使用壽命，減小檢修的工作量。

（2）用工業水冷卻時，冷卻水全部排放掉，其帶走的熱量全部流失，未得到回收利用，採用汽冷方式，不但達到冷卻了煙氣的目的，而且可以產生蒸氣回收大量熱能供生產、生活方面使用，如果蒸氣質量較好甚至可以用來發電， 極大的降低了煉鋼成本，有效的降低了能耗。同時也是貫徹治理三廢，綜合利用這一政策的部分措施。

（3）從經濟的角度來看，汽化冷卻省水省電，綜合投資費用較少，而且返本較水冷快。