渣处理脱水器外轨裂纹分析及处理渣处理脱水器外轨裂纹分析及处理作者：**摘要：脱水器是高炉渣处理系统中的核心设备。脱水器外轨出现故障是困扰生产顺行一个较大故障。本文以龙钢公司炼铁3#炉渣处理脱水器外轨的故障处理修复为例，为解决脱水器外轨疑难问题，延长脱水器使用寿命提供了有益的思路。主题词：高炉渣处理脱水器外轨故障处理引言现代高炉普遍使用IBNA法脱离水渣，这是一种将渣水混合物经脱水器脱水后由皮带运出的处理方法。脱水器是该系统中的核心设备。脱水器外轨经常会会出现裂纹、辊道跑偏、链条偏磨、外轨螺栓频松动、档辊损坏频繁等一系列故障，是困扰生产顺行一个较大故障。龙钢公司炼铁3#高炉渣处理脱水器外轨在出现各种故障后，采取了正确的策略，有效的解决或缓解了脱水器外轨存在问题，延长了设备寿命。1.外轨裂纹问题及解决1.1系统介绍水渣处理的核心设备就是脱水器。脱水器过滤器为一旋转滚筒，其圆周安装有不锈钢滤网和金属支承网，鼔内还均匀分配若干带滤网的轴向叶片。水渣在下半周处滤去部分水后被叶片带走，并边旋转边自然脱水。当转至脱水器上半周处时，渣即落到深入鼔内的运载皮带（可移动折叠带）上运至渣场运出。脱水器的筒体两端安装两道外轨，支承在两组对称分布的托辊上自由旋转。在大负荷连续运转之下，脱水器外轨极易磨损变形，或发生裂纹。外轨在正常运转下一般使用寿命可达5年之久，与滚筒同时更换。脱水器外轨因尺度大、负荷重、运行时间长，在铸造可能存在缺陷或维护不当的情况下，常发生裂纹现象，若采用常规手工焊接，根本解决不了问题，焊缝随焊随裂且不断延展。且拆卸外轨进行修复，会严重影响高炉的正常生产，加剧环保形势的恶化。因此，如何利用渣处理停机的宝贵间隙，运用合适的焊接方式，采用科学的焊接工艺在线修复脱水器外轨裂纹成为一道棘手而迫切的难题。1.2外轨裂纹的产生龙钢公司3#炉脱水器因正常磨损于2015年6月整体更换。运行1年后，出现外轨裂纹现象，继而扩展发生延性断裂，裂纹呈横向贯通外轨表面间距不等，深度5-20mm。断裂处母材呈松散的颗粒状。在裂纹初期脱水器出现爬行、托辊托辊外轨偏磨等现象，裂纹在未采取有效维修措施的情况下发展很快，2周即可透底，边缘起皮、掉屑，反过来加快托辊的磨损，形成恶性循环。如不尽快解决，将导致脱水器运行不稳、爬行，最终停机，系统失效，高炉不得不连放干渣的局面，在环保压力愈增的形势下将会增加全局的困境。1.3原因追究及初步方案分析原因外轨出现裂纹的原因，有以下几方面原因：外轨铸造可能存在缺陷；安装误差；维护不及时，外轨螺栓松动未及时紧固等。如何解决裂纹问题是当务之急，分析解决方案有两条思路：1.3.1、更换脱水器外轨。该方案优点是从根本上解决问题，直接弃用故障外轨。缺点是必须在大修之际实施，平时更换，势必对正常生产造成损失；在环保形势日益严峻的大背景下，放干渣是不被允许的；且费用巨大，两道外轨的费用是。1.3.2.设法焊接修复。该方案优点是可延长脱水器外轨的使用寿命，将更换时间最大限度延迟，保证高炉造成生产节奏。缺点是没有先例可循，经验必须自己摸索。经过反复分析论证，最终决定采用焊接修复的稳妥方案。决定先对外轨进行焊接修复，维持正常生产，再择机更换。1.4.脱水器外轨焊接修复方案制定及实施在以不耽搁正常生产的前提下，利用出铁间隙进行外轨裂纹的焊补，每炉间隙为1.5小时，在准备充分的情况下可完成一道裂纹的焊补。现场焊补的不利因素是焊接位置不便操作，需搭设活动支架，但优点是外轨变形小，不需担心焊接后外轨安装误差大，且节省了拆装时间，符合保证正常生产进行的预期效果。焊接前脱水器停机断电挂牌专人监护，先检查外轨固定螺栓并进行紧固，以预防二次开裂。1.5外轨材质分析脱水器外轨的材质为ZG310-570，属中碳钢，焊接性能较差，淬硬性倾向大，属于较难焊接的材料。且该结构件尺寸较大，厚度达到mm，最低屈服强度310Mpa,最低抗拉强度570Mpa。外轨材质的化学成分，见下表：表1ZG310-570铸钢材质化学成分（质量分数）（%）CSiMnPSCrNiMo0.460.50.850.030.030.30.30.2较大厚度工器件由于焊缝金属在冷却收缩时产生较大的内应力，极易发生裂纹现象，外轨在焊接热循环过程中，从高温冷却是易发生淬硬的马氏体组织，冷裂纹的敏感性大，且外轨在长期高负荷下受到重压载荷，在焊接修复工艺中必须注意保证焊缝的力学性能和受力面的同心度要求。1.5焊接方式的选择二氧化碳气体保护电弧焊（简称CO2焊）是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。它成本低廉，二氧化碳气体易生产，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一