2500m3高爐爐底碳磚多芯鎧裝熱電偶修復方法

摘要:文章介紹了八鋼公司2500m³高爐因爐前泥炮液壓油管泄漏引起著火致使部分爐底碳磚及爐缸碳磚溫度檢測元件熱電偶及補償導線被燒毀的問題。因其是在砌筑爐體時一次性埋入的無法抽出更換多芯型鎧裝熱根據現場實際情況制定了現場損壞的多點鎧裝熱電偶進行修復的方法。
1問題的提出
　　八鋼公司2500m³高爐因爐前泥炮液壓油管泄漏引起著火致使高爐39支爐底碳磚及爐缸碳磚溫度檢測元件熱電偶及補償導線被燒毀。因多芯型鎧裝熱電偶在高爐砌筑爐體時是一次性埋入,無法抽出更換。通過分析探索根據現場實際情況針對現場損壞的多點鎧裝熱電偶制定了修復方法。
2修復高爐用鎧裝熱電偶的難點
　　鎧裝熱電偶因其耐振動抗機械沖擊具有很好的延伸性,得到廣泛應用。鎧裝熱電偶主要由接線盒、接線端子和鎧裝熱電偶組成基本結構并配以各種安裝固定裝置組成。鎧裝熱電偶由金屬保護管、絕緣材料和熱電偶芯三者經冷拔.旋鍛加工而成金屬套管通常由不銹鋼制成絕緣材料填充氧化鎂。鎧裝熱電偶在高爐本體區域溫度測量方面應用十分廣泛應用于爐基溫度、爐底溫度、爐底炭磚溫度、爐缸炭磚溫度以及冷卻壁溫度的測量。爐底碳磚及爐缸碳磚溫度檢測元件熱電偶均為K分度號鎧裝熱電偶都是由金屬保護管、絕緣材料和熱電偶三者經冷拔、旋鍛加工而成。金屬套管通常由不銹鋼制成絕緣材料用氧化鎂外形尺寸為φ6mm.φ8mm兩種。
　　爐底碳磚溫度檢測熱電偶是在新建高爐本體砌筑時一次性埋入的無法抽出更換只能在現場對損壞的設備進行修復。對于鎧裝熱電偶偶頭未斷路鎧裝熱偶頭損壞或部分保護管損壞伸出爐壁5cm以上的鎧裝熱電偶的修復采用一般的作業方法時修復作業難度極大管子割刀切割金屬套管時易損傷偶芯且作業耗費時間長剝離鎧裝熱電偶芯時因其填料氣密性良好剔除氧化鎂填料時熱電偶芯極易發生斷裂損傷內部偶芯實施修復效果很差。熱偶絲剝離后與補償導線直接對接易再次損壞熱電偶絲,使其折斷。其次對接后,由于周圍環境惡劣、潮濕熱電偶偶絲之間絕緣及接頭處絕緣防護等級不能達標,對接后溫度測量的準確性能得不到保證。
　　關于鎧裝熱電偶,尤其是多芯鎧裝熱電偶的維修問題沒有經驗可借鑒國內鮮有相關技術資料介紹,據了解目前國內相關鋼鐵企業也未能很好地解決這類問題。
3修復方法需滿足的條件
　　在高爐建爐初期,爐底碳磚溫度檢測熱電偶是在砌筑時一次性埋入的無法抽出更換為防止高溫鐵水穿缸確保高爐安全生產及延長高爐使用壽命,損壞的鎧裝熱電偶均需修復。為此探索采用新方法進行在線修復。
　　為兼顧維修成本，保證修復后的使用效果修復方法需滿足以下要求:
(1)修復鎧裝熱電偶所需材料成本盡可能低;
(2)修復方法簡單易行在現場可操作性強;
(3)修復后的熱電偶再次出現故障時要方便修理盡可能縮短鎧裝熱電偶故障修復時間;
(4)修復好的鎧裝熱電偶溫度檢測的可靠性能不能下降必須滿足溫度檢測系統的精度要求;
(5)修復好的鎧裝熱電偶使用周期及使用壽命必須能長期可靠運行;
(6)修復好后有利于設備檢修及維護。
4修復方法
　　熱電偶安裝見圖1所示。采用的實用性修復技術適用于鎧裝熱電偶熱端頭部焊點未斷路,僅為鎧裝熱偶頭損壞、保護管部分損壞以及距離爐壁處伸出Scm以上熱電偶芯損壞的鎧裝熱電偶的修復具體修復步驟如下。
 
(1)鎧裝熱電偶金屬保護管的切割。采用角向磨光機打磨損壞熱電偶鎧裝護層力度易于掌握不宜損傷熱電偶芯。
(2)熱電偶芯的剝離與密封。用尺寸合適的管子割刀一點一點進行切割剝出偶芯后防止氧化鎂填料在剝離后松散用502膠密封填料。
(3)與補償導線的連接。將一截約1m長的補償導線與熱電偶芯焊接保證其連接可靠性。為避免偶絲間絕緣下降或短路,用黃蠟管分別套在偶絲正負極上防止線間短路并用樹脂密封防止進空氣氧化。最后將補償導線由φ6mm的銅管穿出銅管兩頭澆注樹脂密封。
5測溫點修復效果
　　修復后的實踐證明,這種實用性修復法可以低成本高效率地修復故障鎧裝熱電偶延長修復熱電偶在惡劣環境中的使用周期及壽命,提高溫度檢測可靠性。
其具有如下優點:
(1)修復鎧裝熱電偶所需人員減少修復所需資材成本低。
(2)修復時避免了因剝離熱電偶鎧裝護層而造成熱電偶芯損傷修復方法簡單易行可操作性強。
(3)修復方法簡單易行在現場可操作性強縮短了鎧裝熱電偶故障修復時間。
(4)避免了補償導線與偶芯硬連接造成的熱電偶芯折斷和接頭處接觸不好,造成其溫度檢測失真現象。提高溫度檢測的可靠性滿足溫度檢測系統的精度要求。
(5)維護人員檢查、維護方便。
6結束語
　　從2011年9月開始對高爐爐底鎧裝熱電偶測溫系統檢測點修復修復方法經過不斷優化至今已修復鎧裝熱電偶33支。修復后的鎧裝熱電偶運行穩定,保證了儀表檢測的使用周期及使用壽命能夠可靠運行滿足了工藝檢測需求。高爐爐底熱電偶測溫系統的穩定運行,給高爐操作人員控制設備提供了可靠依據,為高爐安全及爐況監控提供了支撐對延長高爐使用壽命提供了有效保障。