轉(zhuǎn)爐汽化煙道（也稱為余熱鍋爐）是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要配套設(shè)備之一，該設(shè)備在工作時要最大限度地收集高溫煙氣，承受最高的爐氣溫度與劇烈頻繁的溫度變化，同時工況最為惡劣，最容易粘結(jié)噴濺的鋼渣。一種煉鋼轉(zhuǎn)爐用汽化冷卻煙道，包括：活動煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道，活動煙罩置于轉(zhuǎn)爐上方，活動煙罩、爐口固定段煙道、中間段煙道和末段煙道依次順序連接，其特征在于：活動煙罩和爐口固定段煙道的上氣泡和下聯(lián)箱之間的循環(huán)水回路中增置一循環(huán)泵，爐口固定段煙道與中間段煙道之間采用膨脹節(jié)連接，中間段煙道與末段煙道連接處采用小直段斜彎管式連接結(jié)構(gòu)，活動煙罩和爐口固定段煙道內(nèi)表面涂有鎳-鉻涂層。本發(fā)明能使管內(nèi)水流動始終保持充足、在煙道長度方向可以伸縮、能有效解決煙道平直段汽水分層問題和煙道內(nèi)表面粘渣和煙氣沖刷問題。

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(dǎo)致煙道冷卻水外溢。1、高溫沖蝕腐蝕：熱水冷卻煙道隨著環(huán)境溫度增加，金屬表而產(chǎn)生的氧化皮膜會逐漸變厚，氧化皮膜與基材間的結(jié)合強度會更高，足以抵抗隨后的磨粒沖擊，當達到臨界溫度（570攝氏度）后，這時材料進人沖蝕氧化破壞區(qū)。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(guān)的常數(shù)可從0.8 變化到7，這與高溫下氧化或腐蝕產(chǎn)物的皮層塑性增加有較大關(guān)系，致使管壁不斷減薄，導(dǎo)致爆管漏水。2、交變溫差：煙氣對管束產(chǎn)生橫向沖刷，一方面因溫差急劇變化導(dǎo)致管束出現(xiàn)高溫膨脹與降溫收縮，產(chǎn)生外部機械應(yīng)力，由于受余熱鍋爐與下部固定支座的制約。另一方面當管束出現(xiàn)漏水時，為迅速恢復(fù)生產(chǎn)，則立即將管束內(nèi)高達近300攝氏度的熱冷卻水排出降到室溫，補焊后再補水。因此管束應(yīng)力無法消除，極易產(chǎn)生疲勞脆化，最終出現(xiàn)橫向裂紋。3、焊縫開裂漏水形成粘結(jié)性爐膛：為確保煙氣收集質(zhì)量，減少煙氣外溢，管間采用鋼板滿焊作筋板隔離，焊接過程中由于焊條操作角度、電流選擇不當?shù)?，?dǎo)致管壁局部變薄，同時滿焊過程中管束將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，在應(yīng)力釋放時會對管壁產(chǎn)生變形出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致漏水。阜新定制轉(zhuǎn)爐爐體中段施工因此，當煙道（此外還包括吹氧管、下料孔煙道、水冷爐口等）出現(xiàn)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(jié)性與粘附性的爐渣粘附在管束上。二、非正常的冶煉工藝1、由于轉(zhuǎn)爐冶煉任務(wù)繁重，操作中為多產(chǎn)鋼而采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(dǎo)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)冶煉時產(chǎn)生的煙氣量大于系統(tǒng)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(zhuǎn)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(xiàn)扁形或爐膛過小等將會出現(xiàn)爐渣外溢嚴重時還夾帶金屬，粘附在水冷爐口上，導(dǎo)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(qū)，堵塞煙道。

鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)有三個流程，即高爐轉(zhuǎn)爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉(zhuǎn)爐流程稱為長流程，生產(chǎn)的鋼稱為轉(zhuǎn)爐鋼，它是以鐵礦(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)為主要原料冶煉成鐵水，再由轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼；電爐流程稱為短流程，生產(chǎn)的鋼稱為電爐鋼，它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術(shù)的比較分析轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業(yè)兩個主要流程，其在煉鋼方面的主要差別在于：1) 所用主要鋼鐵料不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要以鐵水為主要原料，還有一般15%左右的廢鋼，近一年多時間，由于廢鋼價格低，噸鋼利潤較高為轉(zhuǎn)爐煉鋼用高比例的廢鋼消耗提供了條件，廢鋼消耗比例大幅提高，有的甚至高達40%，但存在轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量不足的問題，解決轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量問題是提高廢鋼比的關(guān)鍵；電爐煉鋼主要以廢鋼為主要原料，還有鐵水(生鐵)、直接還原鐵，脫碳粒鐵、碳化鐵及復(fù)合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學(xué)熱；電弧爐煉主要是電弧的物理熱，廢鋼預(yù)熱的物理熱、加鐵水帶來的部分物理熱和化學(xué)熱。3) 主要操作目標不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼是在給定的時間內(nèi)完成脫碳、脫磷及溫度控制的冶金操作，實現(xiàn)成份（碳、磷）及溫度的命中；電爐煉鋼是在全廢鋼的條件下，在給定的時間內(nèi)完成廢鋼的升溫、熔化和過熱等，加鐵水等廢鋼替代品的情況下，也有部分脫碳的要求。另外電弧爐煉鋼可分別控制成分和溫度。4) 工藝技術(shù)進步的方向不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是通過包括提高供氧強度的高效吹煉技術(shù)、碳及溫度中率的全自動化吹煉技術(shù)、不倒爐出鋼的快速出鋼技術(shù)、采用爐外處理和鐵水預(yù)處理減輕轉(zhuǎn)爐冶金負荷等措施，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高效化；通過接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品的潔凈化，通過少渣冶煉與爐渣返回、使用合金元素熔融還原(Cr、Mn)礦、干法除塵用水減量化,煤氣余熱回收等技術(shù)，實現(xiàn)低成本及負能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過強化供能（包括強化供電和輔助能源），采用“環(huán)境友好型” 廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)預(yù)熱廢鋼和加鐵水工藝，增加物理熱和化學(xué)熱；采用不開爐蓋及出鋼時仍能通電的連續(xù)冶煉技術(shù)，有效地減少非通電時間；50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術(shù)，減少冶煉過程電弧輻射對耐火材料的損害；降低電極消耗。以上技術(shù)的應(yīng)用，縮短冶煉周期，實現(xiàn)高效化生產(chǎn)，降低噸鋼能耗。5) 冶金質(zhì)量方面的差異。鋼中的殘余元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同，電弧爐煉鋼由于廢鋼多次循環(huán)使用，造成鋼中殘余元素含量高；鋼中氮含量不同，電弧爐煉鋼由于電弧區(qū)空氣電離增氮及原料中氮含量高，造成鋼中氮含量高。

從國內(nèi)外氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼科技創(chuàng)新的發(fā)展趨勢來看，以下幾個方面值得重點關(guān)注。3.1、節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)進步必須與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。重點研發(fā)各種工藝條件下優(yōu)化“負能煉鋼”的工藝與裝備技術(shù)，必須采用各種綜合節(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)“負能煉鋼”。雖然轉(zhuǎn)爐煉鋼是當代鋼鐵生產(chǎn)中耗能最少，且是唯一可以實現(xiàn)總能耗為“負值”的工序，但進一步降低工序能耗和物耗，更加高效地實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和回收，更加有效地利用二次能源，開發(fā)低溫余熱回收利用新途徑等許多問題還要進行深入研究和優(yōu)化。主要思路有：1)流程優(yōu)化應(yīng)成為煉鋼廠進一步節(jié)能的重點流程優(yōu)化主要體現(xiàn)在緊湊、高效、自控三個方面。流程功能的解析、優(yōu)化重組，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的緊湊化，即工序時間的最小化、銜接最優(yōu)化，這是最有效的節(jié)能措施；高效化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要措施；自動化是轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能的重要保證2)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)提高煉鋼能源轉(zhuǎn)換效率煙氣能量的高效轉(zhuǎn)換及回收利用；連鑄坯熱送熱裝是銜接煉鋼、軋鋼兩大工序的重要節(jié)能措施；爐渣余熱回收和利用；冷卻水余熱回收利用技術(shù)是轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進一步提高能源轉(zhuǎn)換與利用效率的難題。3)進一步挖掘煉鋼工序的節(jié)能潛力加大全過程保溫措施是轉(zhuǎn)爐鋼廠節(jié)能的重要基礎(chǔ)；以穩(wěn)定的工藝操作，實現(xiàn)全廠低溫制度的運行，有效地節(jié)能降耗；在全鋼鐵企業(yè)能源高效轉(zhuǎn)換利用和構(gòu)建能量流網(wǎng)絡(luò)以及優(yōu)化的總體思路下，研究轉(zhuǎn)爐煉鋼廠進一步節(jié)能降耗的新措施。

鋼水包結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)形式有塞桿式及滑動水口式，龍門架配有脫勾式及軸承式兩種，其中塞桿式鋼包的升降機構(gòu)中置有滑桿間隙消除機構(gòu)，以保證多次使用后，塞桿中心與水口中心的一致性。使用維護1、按圖中參考尺寸砌耐火磚，磚縫用耐火泥嵌封。2、使用前應(yīng)仔細檢查各聯(lián)結(jié)部位是否牢固，各受力部位有無裂紋及松動現(xiàn)象，傳動部位是否靈活可靠，在明確澆包沒有任何損傷后，嚴格按操作規(guī)程使用。3、塞桿式鋼水包應(yīng)調(diào)節(jié)煞鐵螺栓，進行對中調(diào)試?；瑒铀谑戒撍鼞?yīng)調(diào)節(jié)水口螺栓，使兩滑動面接觸良好。4、脫鉤式龍門架應(yīng)在起吊時檢查兩吊勾是否處于工作狀態(tài)。5、承接鋼水起吊前，應(yīng)將大卡板鎖定，使用時應(yīng)注意各部分是否處于正常狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立即停機檢修。6、各傳動機構(gòu)、滑動部位應(yīng)保證潤滑良好，經(jīng)常注油潤滑。7、澆包大修期 2 年，其工作時間不超過 5500 小時，同進在大修期內(nèi)應(yīng)該常檢查各機件的磨損情況。

廢鋼是鋼鐵工業(yè)的綠色原料，隨著取締“地條鋼”和國家對環(huán)保的嚴格要求，各大鋼鐵企業(yè)都在大力提高廢鋼比。目前，我國電爐鋼的比例還不到10%，轉(zhuǎn)爐流程仍是我國產(chǎn)鋼的主流程，因此有必要開發(fā)高效、清潔的轉(zhuǎn)爐流程提高廢鋼比技術(shù)。目前，轉(zhuǎn)爐流程大生產(chǎn)中采用的提高廢鋼比的手段主要有：廢鋼預(yù)熱（鐵水包預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐爐前及爐后預(yù)熱等）、轉(zhuǎn)爐加入補熱劑（焦炭、焦丁、FeSi、SiC等）。但上述兩類提高廢鋼比的技術(shù)均有一定的不足：前者需要專門的加熱設(shè)備，后者往往以犧牲鋼水質(zhì)量為代價。此外，國外還開發(fā)了KMS工藝，但因存在噴粉元件壽命短等不足，并沒有在大生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。因此，如何在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比，已成為亟須解決的關(guān)鍵共性難題。此外，單轉(zhuǎn)爐超40%的大廢鋼比技術(shù)也一直是冶金工作者關(guān)注的熱點課題。 轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍是一種在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比的技術(shù)。二次燃燒氧槍是在傳統(tǒng)煉鋼氧槍的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計合理的副孔，使主孔射出氧氣射流進行脫碳反應(yīng)，利用副孔射出的氧氣射流與爐內(nèi)一氧化碳燃燒產(chǎn)生大量的熱量，使轉(zhuǎn)爐自身熱量得到較充分利用，進而提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比。盡管國內(nèi)外已對轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)進行了大量研究，且有的已達到工業(yè)應(yīng)用水平，但目前國外關(guān)于該技術(shù)在大工業(yè)生產(chǎn)中規(guī)?；瘧?yīng)用的報道很少，而國內(nèi)目前還未見該技術(shù)的大生產(chǎn)規(guī)?；瘧?yīng)用。因此，有必要對二次燃燒氧槍技術(shù)進行深入研究并使其實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。本文首先進行了提高廢鋼比的轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)大生產(chǎn)規(guī)?；瘧?yīng)用研究；在此基礎(chǔ)上，基于二次燃燒氧槍技術(shù)，研究者提出了一種廢鋼比超過40%的單轉(zhuǎn)爐大廢鋼比技術(shù)，并通過大生產(chǎn)試驗，驗證了其大生產(chǎn)應(yīng)用的可行性，為其大生產(chǎn)規(guī)?；瘧?yīng)用奠定了基礎(chǔ)。