电炉炉盖循环水系统改造

邵宪伟

(莱芜钢铁集团机械制造有限公司，山东 莱芜 271104)

一 项目现状分析、改造内容

1.现状分析

电炉循环水系统打气现象被视为该系统的“癌症”，若不处理完善将对电炉造成极大的损害。机制公司2#初炼炉第四孔在正常冶炼时经常出现打气、烧红等现象。严重影响了整个循环水系统的供水稳定性，使现场生产存在不安全状态，现在采取的临时处理方式为：在炉盖最高点安装两个1”阀门进行放气，形成了长流水状态，效果不明显且加大了电炉供水系统的负荷，使系统水箱常年处于补不满水的情况，一旦供水量要求加大将无法满足生产要求，影响正常生产进度。

2.项目内容

电炉炉盖循环冷却装置，它包括炉盖、系统进水管、系统

出水管、进水口、出水口、气孔、循环水重复加热区、冷却分区、隔板、第二进水口、第二出水口、进水管、出水管。其中，循环水重复加热区的冷却分区联接第二进水口，循环水重复加热区的冷却分区联接第二出水口;第二进水口联接进水管;第二出水口联接出水管，进水管为三根管路，与系统进水管相连;出水管为三根管路，与系统出水管相连;电炉的进水管和出水管为相同通经的管路。

二 具体改造方案

图1是现有技术电炉冷却管路外形简图。

图1

图2是现有技术的炉盖冷却循环视图。包括系统进水管1，系统出水管2，炉盖3，炉体4，气孔水管5，气孔6，进水口7，出水口8，循环水重复加热区9，冷却分区10，隔板11。炉盖3中，冷却水由总进水管，经进系统进水管、水口进入炉盖实现冷却。经过各个水冷分区后，由出水口、系统出水管输出，形成一个循环水路。加热后的冷却水由气孔水管进入气孔，气孔在正常冶炼时经常出现打气、烧红等现象。此问题还严重影响整个循环水系统的供水稳定性，使现场生产存在不安全状态。采取的临时处理方式：在炉盖循环水重复加热区最高点安装阀门进行放气，形成了长流水状态，但效果不明显且加大了电炉供水系统的负荷，使系统的水箱常年处于补不满水的情况。

图2

图3是炉盖冷却循环视图。由炉盖，气孔水管，气孔，进水口，出水口，循环水重复加热区，冷却分区，第二进水口，第二出水口，进水管，出水管组成。所述的循环水重复加热区的冷却分区分别联接第二进水口、第二出水口。第二进水口联接进水管。第二出水口联接出水管。循环水的进水管为三根管路。出水管为三根管路。进水管和出水管为相同通经的管路，分别与系统进水管、系统出水管相连。冷却水由总进水管，经进系统进水管、水口进入炉盖，经过各个水冷分区后，由出水口、系统出水管输出。另一路冷却水，由系统进水管经过进水管，从第二进水口进入冷却分区，冷却后由第二出水口输入到出水管，经过系统出水管回水形成一个循环回路。所述的进水管、出水管分别为三根管路且为相同通经的管路，此处为三进三出循环水管路。

图3

三 效益分析

通过生产设备的结构改进，电炉炉盖使用寿命得到保证平均达到12个月每件，相比电路打气现象发生时(寿命缩短6个月左右)有明显提高，仅每年炉盖更换次数减少1次;炉盖打气造成故障停机时间60分钟/次，打气现象减少5次/月。

1.备件损耗减少带来的利润。150000/套*1套=150000元。

2.减少故障停机率带来的利润。5次/月*60分钟/次*12*10元/分钟=14400元。

由以上可知总计利润：150000+14400=164400，即164400元/年。

四 改造效果

1.通过此次改造，将大大降低打气较多带来的电炉设备停机，最大限度的保障生产的安全顺行。

2.循环水改造后，在第四孔处存在的二次加热现象得以消除，冷却水温度在回水管处由改造前的64℃降低到改造后的45℃左右，循环水冷却效果明显加强。

3.循环水改造后，随着循环水流量的改善，延长炉盖的使用寿命30%以上，在减轻维修作业劳动强度的基础上，较大幅度的降低了材料费用、备件消耗。

4.改造所用金属软管可与其他软管通用，大大节省了备件库存量，防止因备件问题造成的故障停机现象的发生。

[1]孙靖民主编.机械优化设计.北京：机械工业出版社，1996

[2]宋勇、清梁波等.ANSYS 7.0有限元分析[M].清华大学出版社，2004.3.1-10

[3]周士昌.机械设计手册.中国机械工业出版社，2001