岳　　祥王永强　王安龙

（新疆昆玉钢铁有限公司，新疆 奎屯 833200）

加热炉在极寒条件下停炉封存模式的研究

岳祥1王永强2王安龙3

（新疆昆玉钢铁有限公司，新疆 奎屯 833200）

针对处于特殊地区极寒条件下的钢铁企业停产，如何确保加热炉停产封存后能够正常恢复使用，如何尽可能减少加热炉在寒冷条件下停炉封存受到的影响，是需要重点研究的工作。文章综述了昆玉钢铁轧钢厂两座加热炉3年来的冬季封存情况及回装后运行中出现的问题和处理方法，并提出了改进措施和重点研究方向。

加热炉冬季封存

2012年以来，钢铁形势进入低迷阶段，大批小型钢铁企业关闭，大型钢铁企业部分或整体关闭，钢铁企业去产能已经成为主流形势。在这种形势下，尤其对于新疆地区的部分钢铁企业，由于冬季处于极寒条件下，生产成本及设备维护成本较高，因此在冬季进行停机封存，在春季复产的特殊生产模式应运而生。在这一过程中，对于加热炉这一特殊设备，频繁停炉将对设备设施造成极大损害。因此加热炉在极寒条件下如何做好保护措施，避免耐材等结构造成损坏，就成为了当前研究的重点项目。在昆玉钢铁有棒材和高线两座步进式加热炉，分别于2013年5月和 2013年8月投入使用，截至目前，棒材加热炉在 2014年和2015年封存2次，高线加热炉在2013至2015年封存3次，在封存过程及复产过程中也出现了不少问题。本文将针对冬季封存过程中出现的问题及处理措施进行分析研究，以期待为以后进一步完善极寒条件下加热炉的封存模式提供参考和借鉴。

1新疆地区冬季环境及在用两座加热炉简介

在加热炉封存的2013至2015年间，新疆当地最低温度情况如下：

表1近年温度统计表

棒材、高线加热炉分别为年产100万吨和60万吨的双蓄热步进梁式加热炉。

2 2013年底高线加热炉停炉封存措施及效果

由于是第一年封存，主要根据加热炉结构形式，从燃烧、汽化、机械等三大系统着手进行封存。

（1）燃烧系统。主要对室外的阀门组进行保温及蒸汽供暖，室内阀门组进行伴热带保温，三通换向阀阀芯进行拆卸移到保温房内，流量计及变送器等拆卸后移到保温房内，风机轴承箱内油放净。

（2）冷却系统。主要包括汽化冷却部分、净环冷却部分及浊环部分。

① 汽化冷却部分。主要包括软水进口、软水箱、给水泵、汽包平台部分、循环泵、分配联箱、炉内水梁等，根据水循环顺序由进口开始，采取先放水在氮气吹扫在保温的顺序，进行封存。

②净环部分。主要悬臂辊、缓冲挡板、摄像头、炉门框、循环泵机封、风机轴承箱等进行冷却，放水后接入压缩空气进行吹扫。

③浊环部分。主要为水封槽用水，放净后拆卸电磁阀进行封存。封存完毕后将水系统上的涡街流量计等进行拆卸封存。

（3）机械部分。未进行特殊保温。

（4）出现问题及处理措施。复产回装时，问题主要集中在水系统上，出现问题如下：

①经过长时间封存，管路内存在锈蚀，送水冲洗后进行排污时，大量立柱排污阀被堵塞，只能停水拆卸进行清理后回装，带来大量工作。

②在炉底有左右联箱部分，通过DN200球形接头进行连接，由于考虑不足，大量存水未放净造成结冰，现场采取蒸汽吹扫融冰措施，融化后进行了试水试压。

③大量煤气蓄热箱体箱板密封漏气，分析原因主要是密封处采用4mm耐高温橡胶石棉板，经过冬季封存热胀冷缩变形后未恢复，导致密封失效，针对这种情况，更换了煤气部分56个箱板密封。

④对于耐材部分在复产后的运行观察中，标煤消耗指标明显偏高，虽然在拆箱检查时未发现劈裂、倒塌等明显损坏情况，但蓄热换热能力大大降低。

3 2014年底棒材、高线加热炉停炉封存措施及效果

在高线封存一次的基础上进行了全面封存，与第一次封存相比有了如下变化：

（1）燃烧系统。对室外阀门组继续进行保温封存，室内阀门组不在进行保温，三通换向阀阀芯拆卸高温段进行保温封存，剩余部分不拆卸进行对比验证，流量计及变送器等也不再拆除。

（2）冷却系统。

①汽化冷却部分。在去年的基础上，拆卸所有立柱排污阀，球型接头连接处松开。

②净环部分。基本无变化。

③浊环部分。电磁阀不再拆除。封存完毕后水系统上的涡街流量计等也不再拆除。

（3）机械部分未变化。

①经过改进后，换向阀芯密封效果良好，虽然密封经过冬季下的形变，但是在恢复使用后未发生泄漏情况，只有极个别出现问题进行了及时处理，减少了此部分工作量。

②送水时采用先冲洗在回装的措施，未再发生排污阀堵塞等情况，球型接头处也无积水结冰，效果良好。

③煤气蓄热箱体箱板密封同样发生大范围漏气，验证高温石棉板密封经过冬季封存既失效。

④针对耐材部分，棒材蓄热体大范围劈裂、倒塌如图1～2所示。

图1蓄热体倒塌

图2蓄热体倒塌

同时烧嘴前浇筑成型挡板砖70%以上断裂、倒塌，此时棒材加热炉产量为99.7万吨，运行时间16个月，高线加热炉运行时间较短产量较低，虽然标煤消耗升高，性能变差但未发生明显物理损坏。针对这种情况考虑生产模式，进行了加热二段和均热段蓄热体的更换，在年低封存时进行加热一段蓄热体更换。

⑤在生产运行以后，汽化冷却管路焊口开始频繁出现漏气现象。

图3汽化系统焊口开焊

经统计，在复产后棒材加热炉出现13处，高线加热炉出现8处。经过分析研究认为，在当地寒冷条件下，管道焊口处应力结构降低，破坏了焊接结构，因此出现大量漏气点，针对这种状况，临时采用了带压堵漏，在当年度停产封存时重新打坡口进行焊接。

公路机械设备的管理是一项复杂的工作，需要考虑的因素很多，只要充分认识到现有公路施工过程中机械设备管理存在的问题，才能有针对性地采取一系列措施对其进行控制，确保公路工程施工的顺利进行。

4 2015年底棒材、高线加热炉停炉封存措施及效果

不同于2014年的保温封存，2015年底进入全面停产阶段，原有区域内的蒸汽保温、电伴热保温等均不在起作用，根据形势变化，封存情况作了如下调整。

（1）燃烧系统。室外、室内所有阀门组均不在进行保温，所有三通换向阀芯也不再进行拆卸；

（2）冷却系统部分。和2014年一样，放水彻底后吹扫并拆卸所有立柱排污阀及松动球型接头；净环部分、浊环部分封存措施无变化；

（3）机械部分未变化。

（4）出现问题及处理措施。

不同于前两年，在以往封存过程中，还存在部分蒸汽伴热及电伴热设施，能够供重点区域进行保温。在今年回装时发现重点问题为高线加热炉炉内水梁低温段滑块焊接处存在裂纹现象，如图4所示。

图4炉筋管裂纹图

经过分析，低温段滑块为焊接，高温段滑块为卡接，连续焊接的滑块在寒冷条件下发生物理变化，造成局部力学性能降低导致出现裂纹等现象，此种情况焊接工艺是主要原因，极寒的环境是诱发因素。针对发现的3处裂纹采取割掉滑块打坡口重新焊接的方法，如图5～6所示。

图5裂纹处打坡口

图6裂纹处重新补焊图

5结语

经过3年来的冬季封存和保温，总结出几点心得体会：

（1）对机械部分，在冬季封存基本不会发生什么变化，经过3年的封存和回装已经验证。

（2）对耐材部分，将大大缩短耐材的使用寿命，从蓄热体的使用情况就可以看出，耐材平均寿命将缩短一半。

（3）对阀门组等煤气系统的密封部分，虽然寒冷环境对聚四氟乙烯材质的密封圈有一定程度的损坏，但总体来说影响范围较小，在可控范围内，不必进行大范围更换。

（4）冬季封存对汽化系统影响较大，尤其是焊口等部位，从出现的大量焊口开焊及水梁焊口裂纹即可发现。

总的来说，三年来的保温封存形式一年比一年恶化，开始还有蒸汽及电伴热设施，但最近已经进入全面封存阶段，关键设备设施直接暴漏在严寒环境下，对于有条件的情况下，在汽化冷却管路内充入一定温度的蒸汽和水进行循环，将大大提高相应设备的寿命。在钢铁市场日趋严峻的形势下，停机限产将会逐步普遍化，针对寒冷条件下的停机封存也将会越来越成熟。

ModelResearchonHeatingFurnaceunderthe Condition of Cold Boiler Seal

YUE Xiang，WANG Yongqiang，WANG AnLong
（Xinjiang KunYu Iron&Steel Co.，LTD，Kuitun 833200，China）

Asthesituationofsteelisbecomingincreasingly rigorous，iron and steel enterprises targeted restricting output，mode of production will gradually popular.For the extremely cold in special areas under the condition of production of iron and steel enterprise，how to ensure resume normal use after the heating furnace production seal，how to minimize the heating furnace in the furnace under the condition of cold seal the impact，are the need to focus on research work.This article summarizes the problems and processing methods in the operation of two heating furnace of steel rolling mills in KunYu after being sealed three winters，and put forward the improvement measures and key research direction.

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