浅谈磷炉渣口小套结构分析与改进方法
保存学
摘要：通过对磷炉两种小套的结构分析，来确定水道的改进措施和方法，改进了另外一种水道结构的小套，以保证冷却水能充分带走热量，起到了保护小套的作用，达到延长小套使用寿命的目的。关键词：小套结构水道分析改进
1
前言
我公司从俄罗斯引进的两台PK380Φ型年产3万吨大型黄磷生产炉，所产生的高温熔融炉渣从两渣口排出。渣口结构为：大套镶嵌在渣口碳砖里，小套装配在大套内孔的后部，小套后部160mm长的一段直接与炉内炉渣接触。磷炉大小套为T1铜所制的水冷夹套，套内通冷却循环软水进行冷却。磷炉大、小套主要功能是作为排除反应后炉内炉渣的通道，主要作用是保护渣口炭砖，延长渣口炭砖的使用寿命，即延长磷炉的使用寿命。黄磷生产过程中，炉内原料反应后产生温度为1200～1400℃左右的高温炉渣，通过安装在磷炉渣口砖内的大小套内孔流出炉外，每生产1吨黄磷要排出8～10吨炉渣。在磷炉正常负荷下，每小时排渣量约为32～40吨。经往年统计：小套平均使用寿命约15～20天，大套平均使用寿命约5个月。每换一次小套大约用时4～6小时，大套12～14小时，且更换大小套时必须停炉，而磷炉重新合闸升温的时间约为停炉时间的一半。从2012年的黄磷车间磷炉大小套运行情况统计来看，两台磷炉运行9个月，两台磷炉因大小套损坏而更换造成停炉时间共计28636小时，其中更换小套的时间为184小时。全年共更换大套11个，更换小套64个。因此，大小套对黄磷生产影响较大，并且更换数量多，每个小套采购成本约1万元，生产费用较高。为了确保黄磷装置长周期稳定运行，满足生产要求，公司特成立了小套技术攻关组，笔者有幸为攻关组成员之一，重点就其小套结构特点，分析结构对磷炉小套使用寿命延长的措施方案，寻求解决的办法。
2
小套结构特点分析
为延长磷炉小套使用寿命，解剖了两个生产厂家的小套，进一步研究其内部结构，以下对两种不同小套的结构进行分析：两种小套的外形尺寸（见下图）：长255mm、小头直径￠165￠50、大头直径：￠214￠100，重量约45公斤，材质从取样分析来看组份都很接近，都是T1铜。但水道结构不相同，具体结构见图1和图2。图1的水道结构是冷却水从入口直接到底部，转90度进入底部环道，然后沿着环形水道转180度进入下一环形水道，冷却水共经6道平行环形水道并在小套内转了5个180度的弯（水道宽度21mm，深18mm）流出。图2的水道结构是双螺旋的，冷却水沿着任意螺旋r