轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備維護(hù)實(shí)踐研究

王文龍，魏 鵬

（日照鋼鐵有限公司，山東 日照 276800）

轉(zhuǎn)爐干法除塵因其采用先進(jìn)除塵技術(shù)和除塵設(shè)備，能夠有效減少污染物的排放，已成為國內(nèi)鋼鐵企業(yè)常用的除塵工藝。但其在實(shí)際使用過程中，除塵系統(tǒng)的設(shè)備組成眾多，設(shè)備出現(xiàn)故障和多發(fā)部位等問題頻發(fā)，使得如何降低轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)的設(shè)備故障率，做好轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備的維護(hù)成為研究熱點(diǎn)，接下來將簡要介紹幾種轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備維護(hù)的方法[1]。

1 轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)的工藝和設(shè)備簡介

轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)是由蒸發(fā)冷卻器、靜電除塵器、ID 風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)爐煤氣的回收和排放設(shè)備以及粉塵排放設(shè)備等眾多設(shè)備組合連接構(gòu)成。轉(zhuǎn)爐中的煤氣通常是需要經(jīng)過汽化冷卻煙道到達(dá)蒸發(fā)冷卻器中，通過對溫度的調(diào)節(jié)，粗略除去煤氣，即去除煙塵污染物中的大顆粒粉塵，隨后剩余煤氣經(jīng)過煤氣管道到達(dá)靜電除塵器中，在靜電感應(yīng)作用下實(shí)現(xiàn)對灰塵的吸附作用，從而去除煙塵污染物中的細(xì)小粉塵，實(shí)現(xiàn)精除塵的效果，由靜電除塵器排除的大多為氣流，在 ID 風(fēng)機(jī)的動力作用下被運(yùn)輸至煤氣柜，或者被排放到外界空氣中[2]。

在整個轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)的工藝流程中，關(guān)鍵的設(shè)備主要有五個，第一個是蒸發(fā)冷卻器，該設(shè)備采用的是噴水調(diào)溫的方式，通過將水進(jìn)行噴射至霧化狀態(tài)調(diào)節(jié)溫度，使煙塵污染物冷卻，以達(dá)到粗除塵的效果，在此過程中可以很大程度上調(diào)節(jié)、改善煙氣。第二個重要設(shè)備是靜電除塵器，該設(shè)備是運(yùn)用靜電感應(yīng)的原理，通過往陰極線上輸入高壓電，使陰、陽兩相極板之間形成電場，在電流作用下，使煙塵污染物中帶有正電荷、負(fù)電荷的粉塵顆粒被分別吸附到陰極板與陽極板上，僅保留分子形式的氣流，實(shí)現(xiàn)對煙塵污染物的進(jìn)一步去除。第三個重要的設(shè)備是ID 風(fēng)機(jī)，該設(shè)備作為動力設(shè)備，不僅能夠?qū)焿m污染物中的煙氣和粉塵吸附進(jìn)入靜電除塵器之中，還可以將經(jīng)過靜電除塵器精除塵后剩余的煙氣運(yùn)輸至煤氣柜或者進(jìn)行排放，是有效控制煙塵污染物運(yùn)輸方向的動力來源。第四個重要設(shè)備是回收和排放裝置，該設(shè)備主要由煤氣切換站和煤氣冷卻器組成，實(shí)現(xiàn)對煙氣成分的分析、化驗(yàn)，通過合格檢驗(yàn)后將其排放。最后一個主要設(shè)備是粉塵排放設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對粉塵進(jìn)行輸送和排放。

2 轉(zhuǎn)爐干法除塵的設(shè)備維護(hù)方法

2.1 定期更換噴槍，確保蒸發(fā)冷卻器霧化效果

對于轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)中的主要設(shè)備蒸發(fā)冷卻器而言，噴槍是最為核心的部分，蒸發(fā)冷卻器中有大量的噴槍，通過噴槍將蒸汽和冷卻水進(jìn)行充分混合，將其霧化，以增大和煙塵污染物的接觸面積，均勻地降低煙塵污染物的溫度，使煙氣實(shí)現(xiàn)粗降塵的目的。如果對蒸發(fā)冷卻器中的噴槍關(guān)注不夠，沒有及時進(jìn)行檢查、維護(hù)，那么當(dāng)出現(xiàn)主控畫面出現(xiàn)蒸汽、冷卻水流量過低等報(bào)警信號或者輸送煙灰的設(shè)備由于粗灰過于潮濕導(dǎo)致出現(xiàn)卡滯等現(xiàn)象后再對噴槍進(jìn)行檢查，維護(hù)，很難快速準(zhǔn)確查找到具體是哪一個噴槍出現(xiàn)堵塞，將很大程度上阻礙生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行。

例如，當(dāng) 120t 轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備中的某一根噴槍發(fā)生了堵塞，由于 120t轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備的蒸發(fā)冷卻設(shè)備中有 14根噴槍，所以必須先手動關(guān)閉所有噴槍的蒸發(fā)手動閥門，將主管上的蒸汽切斷閥少少開啟，約正常狀態(tài)的百分之十左右的控制量，在此之后需要對 14 根噴槍逐一打開手動閥門進(jìn)行檢查，看是否存在堵塞的現(xiàn)象，從時間上看，查找到堵塞噴槍的話，需要將近兩個小時的時間，故障處理效率極其緩慢，很大程度上會阻礙正常的生產(chǎn)運(yùn)行狀況。因此，必須加強(qiáng)對蒸發(fā)冷卻器中的噴槍維護(hù)工作，定期更換噴槍，以確保蒸發(fā)冷卻器霧化效果。可以定期利用高壓水對蒸發(fā)冷卻器進(jìn)行沖洗，如將 2000 爐作為一個周期等，在高壓沖洗蒸發(fā)冷卻器時，需要將各個層級上的人孔打開，詳細(xì)檢查其內(nèi)壁的積灰情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)積灰存在某一方向多于其他方向等不均勻分布時，則可以提前發(fā)現(xiàn)斷定是某一個方向上的噴槍出現(xiàn)堵塞等問題，按照積灰偏多的方向指示對特定方向上的噴槍進(jìn)行詳細(xì)檢查，即可查到堵塞的噴槍，及時對該故障噴槍進(jìn)行更換。雖然主控畫面未出現(xiàn)蒸汽、冷卻水流量報(bào)警信號，但通過日常對轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)設(shè)備開展定期的檢查和維護(hù)，認(rèn)真對積灰異常的分布情況進(jìn)行分析、判斷，就能夠判斷積灰嚴(yán)重的方向上，噴槍出現(xiàn)堵塞，導(dǎo)致霧化效果差，無法形成均勻有效的霧化覆蓋，在下一次定期檢查維修時，便可以提前對積灰多的方向上的幾根噴槍進(jìn)行更換，防患于未然，提前消除故障隱患，以保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 監(jiān)測水汽配比，降低粗灰輸灰系統(tǒng)故障率

轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備出現(xiàn)故障最多的區(qū)域?yàn)榇只逸敾蚁到y(tǒng)，大約百分之八十的系統(tǒng)故障都出現(xiàn)在此區(qū)域，如插板閥沾上灰塵導(dǎo)致無法動作，刮板機(jī)出現(xiàn)灰塵堵塞停止運(yùn)轉(zhuǎn)或是鏈條出現(xiàn)斷裂等，除此之外，還有螺旋輸灰機(jī)、斗提機(jī)尾部、斗提機(jī)下斜三通等部位出現(xiàn)積灰、卡灰等情況無法正常工作等。對于粗灰輸灰系統(tǒng)中的故障，多為積灰卡灰導(dǎo)致，究其原因，主要是由于粗灰的濕度過大，也就是噴槍出現(xiàn)故障引發(fā)的連帶反映。由于噴槍發(fā)生堵塞等故障，使水、汽的配比出現(xiàn)問題，冷卻水霧化效果不佳，水汽附著到粗灰表面，致使粗灰濕度過大，引發(fā)粗灰輸灰系統(tǒng)的多處出現(xiàn)故障。因此，為了避免粗灰輸灰系統(tǒng)發(fā)生故障，需要做好水汽配比的檢測和噴槍的檢查，若發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)堵塞情況，及時予以更換[3]。

例如，利用轉(zhuǎn)爐定修的機(jī)會采用上述方法定期對出現(xiàn)堵塞的噴槍進(jìn)行及時更換，能夠有效降低粗灰輸灰系統(tǒng)的故障率，此外，可以對噴槍的使用情況進(jìn)行建檔，將噴槍的廠家、投入使用的時間、使用情況以及進(jìn)行更換的時間進(jìn)行記錄，通過長期持續(xù)地觀察、記錄，可以找出特定廠家的噴槍正常使用壽命，按照更換周期有效指導(dǎo)對噴槍的選擇和使用，最大限度保持噴槍的使用效果，盡可能降低人力成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化。除此之外，可以引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，對噴槍的功能進(jìn)行升級優(yōu)化，如在噴槍的噴頭處安裝監(jiān)測裝置，通過對噴槍頭處噴出的水流速度進(jìn)行監(jiān)測，可以準(zhǔn)確得出水、汽的配比，以監(jiān)測冷卻水霧化效果，當(dāng)某個噴槍的監(jiān)測結(jié)果出現(xiàn)水汽配比發(fā)生明顯變化時，即可以在轉(zhuǎn)爐定檢時對其進(jìn)行查看是否存在堵塞等故障情況，及時予以更換。

2.3 改進(jìn)部分設(shè)備，保障系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定化運(yùn)行

除了定期檢查更換故障設(shè)備之外，可以對轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備中的某些設(shè)備加以改造，進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)、創(chuàng)新，從而保障整體設(shè)備的穩(wěn)定化運(yùn)行。通過對轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備中常常出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行故障原因分析，在原有技術(shù)支持下進(jìn)行有效改進(jìn)，從而使其使用壽命得到延長，在滿足設(shè)備功能優(yōu)化的同時，有效地節(jié)約企業(yè)成本，不斷提高生產(chǎn)效率。

例如，靜電除塵器入口處的金屬補(bǔ)償器通常是雙波型的，軸向補(bǔ)償量最大也只能是 50mm，且使用壽命較短，常出現(xiàn)形變甚至斷裂等現(xiàn)象，為了延長靜電除塵器入口處金屬補(bǔ)償器的使用壽命，可以根據(jù)轉(zhuǎn)爐實(shí)際運(yùn)行需要，將補(bǔ)償器更換為波形較多，軸向補(bǔ)償量更大的補(bǔ)償器，并對其進(jìn)行跟蹤觀察和記錄，找到運(yùn)行狀態(tài)良好，使用能夠壽命最長的補(bǔ)償器，有效減少因補(bǔ)償器斷裂、變形引發(fā)的設(shè)備故障。此外，煤氣分析儀中的取樣泵膜片通常是進(jìn)口設(shè)備，但因其使用壽命不穩(wěn)定，容易引發(fā)設(shè)備故障，并且采買周期長，不利于企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，可以取一部分取樣泵膜片作為樣本，與研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，自主設(shè)計(jì)研制適用于轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備的國產(chǎn)取樣泵膜片，通過技術(shù)改進(jìn)，延長取樣泵膜片的穩(wěn)定使用壽命。

除此之外，還可以對轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)研究和分析，收集、統(tǒng)計(jì)故障信息，查找故障原因，從刮灰、輸灰機(jī)的人孔、緊急排灰溜管、熱電偶等細(xì)小設(shè)備著手，通過創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)改進(jìn)等措施，不斷提高設(shè)備的功能精度，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的改造升級，在保障轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，大幅度地降低企業(yè)的成本支出，有效提高企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營效率，促進(jìn)企業(yè)快速發(fā)展。

3 總結(jié)

做好轉(zhuǎn)爐干法除塵設(shè)備的維護(hù)，能夠有效保障轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)中各個設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，提高轉(zhuǎn)爐煤氣的利用效率，降低鋼鐵等企業(yè)的生產(chǎn)成本，通過日常的維護(hù)，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升，同時能夠減少煙塵等污染物的排放，保障企業(yè)積極向綠色可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。