摘要 脫硫KR攪拌在重鋼的應(yīng)用,改變了重鋼老區(qū)多年來脫硫噴吹法的工藝。本文重點介紹了脫硫KR攪拌系統(tǒng)與重鋼老區(qū)噴吹脫硫的比較以及重鋼KR攪拌裝置的組成和改造。
關(guān)鍵詞 KR脫硫;改造
中圖分類號 TF 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0151-01
一般來說,硫在鋼中是一種有害元素。硫的存在對鋼的成形性、抗拉強度、抗腐蝕性、抗裂紋性和疲勞性有很大的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對鋼的要求更高,如何降低鋼中的硫、磷元素是煉鋼行業(yè)一直研究的課題。
1 KR脫硫和噴吹脫硫的生產(chǎn)工藝
重鋼老區(qū)和新區(qū)分別采用噴吹脫硫法和KR機械攪拌法。前者,通過噴槍將脫硫粉劑吹入鐵水中,此方法鐵水脫硫效率低于攪拌法,易產(chǎn)生噴濺,一是脫硫成本太高(高2-3倍),且脫硫劑僅在從鐵水中上浮過程與硫反應(yīng),脫硫劑提前進(jìn)入渣中被浪費掉,并且部分鐵水在死角區(qū)幾乎沒反應(yīng)引起回硫,深脫硫很難做到;二是在噴濺的過程中產(chǎn)生大量的粉塵,對環(huán)境危害極大;三是噴濺出來的鐵水經(jīng)常燒損脫硫傾翻車的電纜,增加了設(shè)備的維護(hù)成本;后者,脫硫粉劑是在攪拌的同時加入鐵水中,通過攪拌讓脫硫劑和鐵水充分接觸反應(yīng),此方法脫硫效率高,處理后含硫低,脫硫成本較低,對環(huán)境的影響明顯小于前者,且在攪拌過程中不會產(chǎn)生噴濺對設(shè)備危害也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于前者。
2 重鋼KR脫硫和噴吹脫硫效果的比較
重鋼老區(qū)因為生產(chǎn)工藝和設(shè)備功能的限制,要求鐵水脫硫后的硫含量為20 ppm以內(nèi),而新區(qū)要求鐵水脫硫后的硫含量為
10 ppm。
重鋼老區(qū)使用噴吹法脫硫率為50%-60%,新區(qū)采用KR攪拌法后脫硫率基本穩(wěn)定在85%左右,大大提高了鐵水脫硫的效果。
脫硫率=脫硫前硫含量-脫硫后硫含量/脫硫前硫含量×100%。
3 脫硫攪拌系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成
3.1 攪拌小車及導(dǎo)軌框架
攪拌小車由型鋼組成方形結(jié)構(gòu),小車框架起主要支承作用,框架四角上下安裝有導(dǎo)輥,框架內(nèi)部裝有如下裝置: 馬達(dá),聯(lián)軸器,旋轉(zhuǎn)接頭,軸承,旋轉(zhuǎn)主軸。馬達(dá)動力由一個電機提供,實行無級調(diào)速,帶動旋轉(zhuǎn)主軸。旋轉(zhuǎn)主軸與攪拌器相聯(lián),軸承采用SKF同檔次品牌。由型鋼組成框架結(jié)構(gòu)由下向上穿越各層平臺,為保持框架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,其與各層平臺相連。四個導(dǎo)軌安放在框架的內(nèi)部四角,支承升降小車上下運行。框架上部裝有滑輪,與攪拌小車相連的鋼繩經(jīng)此與卷筒相連
3.2 定位夾緊裝置
定位夾緊裝置由四個油缸組成,分別安裝在升降小車框架的上下部。液壓缸軸頭前部裝有定位塊,當(dāng)小車停止后液壓缸推動定位塊與導(dǎo)軌接觸并壓緊,以防止攪拌器旋轉(zhuǎn)時因小車導(dǎo)軌與升降小車之間的間隙而晃動。液壓缸動力由液壓站提供。
3.3 升降小車卷揚裝置
升降小車卷揚裝置采用雙卷筒卷揚。由電動機,減速器,卷筒組成。
4 KR脫硫的控制系統(tǒng)
根據(jù)操作工藝要求,重鋼脫硫攪拌系統(tǒng)采用全自動,半自動,手動三種控制方式。
利用可編程控制系統(tǒng)進(jìn)行連鎖控制及過程監(jiān)控。整個脫硫過程均在PLC監(jiān)控下自動完成,并配置操作站進(jìn)行生產(chǎn)及故障畫面顯示及手動干預(yù)。對控制系統(tǒng)配置UPS電源。
攪拌器旋轉(zhuǎn)實行全數(shù)字控制。主要元器件全部采用進(jìn)口元件,以保證系統(tǒng)的高可靠性和使用壽命。
每套控制系統(tǒng)由2套監(jiān)控操作站(包括HMI、鍵盤等)、1套可編程控制器和I/O模塊等組成。2套監(jiān)控操作站具有完全相同的監(jiān)控功能,互為熱備,以保證脫硫過程的安全性。
5 脫硫攪拌系統(tǒng)使用中進(jìn)行的設(shè)備整改
脫硫攪拌的在重鋼的實踐使用中,我們也遇到一些問題。通過對攪拌系統(tǒng)的故障統(tǒng)計記錄進(jìn)行分析,我們對脫硫攪拌系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的整改,提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性。
1)重鋼脫硫系統(tǒng)在運行時產(chǎn)生的粉塵較大,對機械設(shè)備的潤滑是否正常要求更高。在脫硫的日常檢修過程中如果稀油泵發(fā)生故障后會導(dǎo)致減速機稀油不能對減速機上部進(jìn)行潤滑,此時減速機在潤滑不良的情況下繼續(xù)運行極易導(dǎo)致?lián)p壞,重鋼KR脫硫系統(tǒng)運行以來因為潤滑不良攪拌減速機損壞過3次。為了增加攪拌系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性,我們在稀油泵出油的油管上加裝壓力繼電器并將其作為攪拌系統(tǒng)運行的條件。一旦稀油泵出現(xiàn)設(shè)備故障,壓力繼電器失電,攪拌條件不滿足,攪拌系統(tǒng)將停止運行,這樣就杜絕了攪拌減速機因為潤滑不良而損壞,保證攪拌減速機的使用壽命。
2)重鋼脫硫攪拌定位裝置是四個油缸組成的,時常出現(xiàn)四個油缸伸縮不同步的情況,而油缸的伸縮到位是通過行程開關(guān)來確定的。原設(shè)計中只要2支油缸松開到位便滿足升降條件,在現(xiàn)實的設(shè)備運行過程中,出現(xiàn)過因為松開不同步,其中一支油缸沒有松開到位便滿足攪拌小車升降條件,導(dǎo)致油缸被攪拌小車?yán)那闆r。通過研究分析,我們在油缸縮回到位的程序上增加一定時間的延時,這樣就避免了上述故障的發(fā)生。
3)重鋼脫硫攪拌頭在更換時,發(fā)生數(shù)次因操作失誤導(dǎo)致升降卷揚鋼絲繩跳槽或絞死。為了避免此類事故的再次發(fā)生,我們增加了監(jiān)控裝置,并計劃在未來增加鋼絲繩的張力保護(hù)裝置。
6 結(jié)束語
脫硫攪拌系統(tǒng)在重鋼新區(qū)的成功應(yīng)用,使得在脫硫過程中石灰消耗減少,減少了噴濺和渣量,提高金屬收得率和生產(chǎn)效率奠定了堅實的基礎(chǔ),為重鋼減少生產(chǎn)成本,環(huán)境改善做好了設(shè)備和技術(shù)保證。
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作者簡介
羅瀟(1982—),男,重慶人,助理工程師,研究方向:電氣自動化。
高綱(1984—),男,重慶人,助理工程師,研究方向:電氣自動化。