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250吨转炉汽化烟道稳定运行实践 　　摘要：针对邯宝炼钢厂汽化烟道的状况，对影响系统稳定运行的相关因素进行了分析，从设备处理及防护、水质处理、自动控制等方面提出了相应的改进措施。 　　关键词：煮炉;金属喷涂;除氧;加药 　　前言 　　邯宝炼钢厂250吨转炉汽化系统于2008年10月投入运行后，汽化系统运行平稳――未出现过爆管、大面积漏水现象。同时蒸汽回收量达到90kg/t钢，在国内居于领先地位，转炉负能炼钢成效显著。 　　1.汽化系统工艺流程 　　汽化系统主要包括汽化烟道、汽包、除氧器、低压循环泵、汽包补水泵、高压循环泵、蓄热器等设备，用于吸收转炉吹炼过程中碳、氧气反应所产生烟气的热量，将烟气温度由1550℃左右降至800℃～1000℃，为煤气净化及回收做好准备，同时产生的蒸汽通过管网供应各蒸汽用户。具体流程如下： 　　 　　工艺流程图 　　 　　 汽化烟道 　　2.影响汽化烟道稳定运行的因素 　　汽化烟道是汽化系统的关键设备，其运行工况随转炉冶炼工艺而周期性、急剧地变化。恶劣的工况极易导致烟道水管爆裂漏水，严重影响烟道的寿命。使得生产被迫中断，同时严重威胁了生产人员的安全。因此，确保汽化烟道稳定运行的需求日益迫切。 　　影响汽化烟道稳定运行因素贯穿烟道的使用周期，主要包括：设备内部清洁度、烟尘冲刷及烟气腐蚀、水质、热应力等。 　　3.采取的措施 　　3.1煮炉提高烟道管内壁清洁度 　　煮炉是利用碱液或磷酸盐水解生成的羟基，使其与硅化物反应，转化为可溶性物质，用以除掉各循环管道的内壁上依附的油垢、铁锈等物，以提高锅炉的热效率，同时在内壁上形成一层钝化层以提高锅炉的使用寿命。原则上，大修后更换或修复的烟道必须进行煮炉。煮炉用药品选用烧碱NaOH 4kg/m3、磷酸三钠Na3PO4 4kg/m3。其反应如下： 　　2NaOH+SiO2―→Na2SiO3+H2O 　　3 CaSO4 + 2 Na3PO4 → Ca3（PO4）2 + 3 Na2SO4 　　硅酸钠Na2SiO3易溶于水，松软的磷酸钙水垢Ca3（PO4）2相较于坚硬、致密的硫酸钙水垢CaSO4更易排出。 　　3.2金属喷涂解决烟尘冲刷及烟气腐蚀 　　我厂采用镍铬合金对烟道水冷壁进行喷涂处理。金属涂层使烟道获得在高温下抗氧化性能、抗冲蚀性能、抗腐蚀性能。同时，烟道粘渣比较容易脱落。整个涂层厚度0.7mm（涂层太薄，起不到防护效果;涂层太厚，影响换热效率，并且涂层容易在高温下脱落），涂层结合强度≥55MPa，孔隙率≤1%，喷涂层硬度≥65HRC。 　　3.3给水除氧 　　利用低压循环系统吸收烟气的热量，用于给水的除氧，不足的部分热量从低压蒸汽管网补充。根据气体溶解定律通过热力除氧，确保炼钢期间除氧器水位保持在500～550mm，温度维持在144～159℃，压力0.3～0.35MPa，达到给水除氧的最佳效果，提高烟道使用寿命。 　　3.4加药 　　采用磷酸三钠（Na3PO4）碱性处理，去除脱盐水中钙镁离子，并保持烟道水PH值。其反应式为： 3 Ca（HCO3）2 + 2 Na3PO4 → Ca3（PO4）2 + 6 NaHCO3 3 Mg（HCO3）2 + 2 Na3PO4 → Mg3（PO4）2 + 6 NaHCO3 3 CaSO4 + 2 Na3PO4 → Ca3（PO4）2 + 3 Na2SO4 3 MgSO4 + 2 Na3PO4 → Mg3（PO4）2 + 3 Na2SO4 　　10 Ca3（PO4）2?2H2O + 6 NaOH → 3 Ca10（OH）2（PO4）6 ↓+ 2 Na3PO4 + 2 H2O 　　Ca10（OH）2（PO4）6是松软的没有黏性的水渣，可以通过排污除去。而且它是具有高度分散能力的胶微粒，可作为水中的补充结晶中心。游离的磷酸根附在金属表面，可以防止金属的苛性脆化。磷酸三钠（Na3PO4）加入量可按下式计算： 　　 G=（126.73×D×Hg + Dp×PO43-）/K （克/时） 　　式中 D――给水量（吨/小时）; 　　Hg――给水总硬度（毫摩尔/升）; 　　Dp――排污水量（吨/小时）或排污率×给水量; 　　PO43--――炉水中应保持PO43-的过剩量，一般为15～20毫克/升; 　　 K――工业用磷酸三钠的纯度（%）; 　　126.73――磷酸三钠（Na3PO4?12H2O）的1/3摩尔数。 　　3.5稳压操作 　　为避免汽化烟道运行过程中压力、温度剧烈波动，烟道运行应采取稳压操作，减弱由于周期性交变应力引起的热疲劳破坏：1）烟道投运、停运时应缓慢升压、卸压，避免速度过快引起的冲击及管道压力、温度急剧变化，确保升压、降压速度不超过2℃/