单位:迁安首钢设备结构有限公司、北京首钢股份有限公司
首钢迁钢公司共有3座4000立方米高炉,2004年投产的一高炉热风系统配置3座内燃式热风炉和1座顶燃式热风炉,其中三高炉热风系统在2010年1月份投入使用后,半年后4座热风炉球顶焊缝即连续出现微裂纹,当时采取了刨开焊缝消除缺陷、重新焊接的处理措施,使用1至2年后再次出现同样的裂纹缺陷,严重影响了首钢迁钢公司的正常生产。
创新点:
(1)热风炉炉顶标高47.765米,最大直径12200mm,总重约111吨。更换部位在37米到47米高空,周围35米范围内有53米钢结构横梁及煤气管道的妨碍,现场吊装场地狭小,拆除、吊装、焊接、热处理、防腐难度很大,为国内首次大型热风炉拱顶更换,无先例可以借鉴,更换成功开创了大型热风炉拱顶更换的先例。
(2)迁安首钢设备结构有限公司从设计方面提出的17带砖衬膨胀的应力集中区角接改为应力较少圆弧对接,材质由普通碳素钢Q235B,改为热风炉专用的具有更优异的强度、塑性、韧性、防裂性和抗脆性断裂等综合性能;并具有防腐蚀性介质侵蚀和抗脆性断裂的性能的热风炉专用钢板及焊接质量保证措施受到专家组的肯定及采用。
(3)现场在线3台热风炉正常使用,为煤气危险区域,不允许明火,排除常规燃油热处理方案,如采用整体内部电加热热处理,通过设备、动力和电气专业严谨的热工计算,需2100千瓦热量,现场无法解决如此大的电量,最终从安全质量考虑,采用整体燃油发电机发电,电加热热处理方法,消除焊接应力,避免晶间裂纹的产生。
应用情况及效益:
(1)迁钢3高炉2、3、4台热风炉先后进行了拱顶更换,合同总价约1100万元,首钢设结创造利润约超过500万元
(2)热风炉拱顶整体更换,彻底消除拱顶母材及焊缝开裂的风险,确保了系统的安全运行,首钢迁钢的经济效益更加显著。
(3)热风炉拱顶整体更换,彻底消除
拱顶母材及焊缝开裂的风险,确保了系统的安全运行。
(4)热风炉拱顶整体更换,采用专用Q345LK材料,材料性能大幅度提升,内部喷涂YJ-250耐热耐酸涂料,提高材料抗腐蚀能力,为系统增温、增压,提高热风炉燃气温度,降低炼铁成本提供了前提。