易 勇
(河北鋼鐵集團邯鄲分公司三煉鋼廠,河北 邯鄲 056003)
某鋼廠有4 座100 t 轉(zhuǎn)爐,一次除塵采用第四代“OG”法濕法除塵[1],四座轉(zhuǎn)爐是單獨的風(fēng)機系統(tǒng),沒有備用風(fēng)機。一次除塵風(fēng)機平均運行周期只有50 d,每個月就得更換一次風(fēng)機轉(zhuǎn)子,每次檢修時間在10 h 以上,頻繁檢修對該廠生產(chǎn)平衡帶來影響。由于一次除塵風(fēng)機(以下簡稱為風(fēng)機)是轉(zhuǎn)爐煉鋼的關(guān)鍵設(shè)備,一旦出現(xiàn)故障,將直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐煉鋼停止。同時,該廠由于風(fēng)機作業(yè)率很高,沒有足夠的時間改造,因此只能選擇投入少、可利用生產(chǎn)間隙或旬檢修時間進(jìn)行改造、對生產(chǎn)影響小的改造方案并實施,以實現(xiàn)風(fēng)機長期穩(wěn)定運行。
風(fēng)機轉(zhuǎn)子使用150 d 左右,葉片磨損嚴(yán)重,雖然風(fēng)機轉(zhuǎn)子磨損不是造成風(fēng)機動平衡破壞的主要原因,但是轉(zhuǎn)子使用后期葉片磨薄,葉片卷,造成風(fēng)機動平衡破壞而被迫檢修,同時轉(zhuǎn)子大修更換風(fēng)機葉輪要花費大量備件費用。
風(fēng)機轉(zhuǎn)子連接螺栓由于受煙氣及灰塵沖刷,螺母、螺帽磨薄,螺栓強度降低,造成輪轂和葉輪連接螺栓斷,如處理不及時,極易出現(xiàn)安全事故,同時由于連接螺栓斷,造成風(fēng)機動平衡破壞而被迫檢修。而且轉(zhuǎn)子大修更換葉輪螺栓要花費大量備件費用。
該廠除塵系統(tǒng)采用“OG”法濕法除塵,煙氣中含有高黏度的煉鋼白灰和氧化鐵粉末,極易吸附在除塵風(fēng)機轉(zhuǎn)子上,原有的轉(zhuǎn)子沖洗方式不能有效除去轉(zhuǎn)子上積灰,導(dǎo)致風(fēng)機轉(zhuǎn)子黏灰導(dǎo)致動平衡失調(diào)、振動大而被迫檢修。
由于轉(zhuǎn)爐汽化除塵系統(tǒng)參數(shù)配置不合適,進(jìn)入風(fēng)機的煙氣含塵量大,將直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磨損加劇,同時煙氣粉塵含量超標(biāo),煙囪冒黃煙情況時有發(fā)生,污染環(huán)境。
風(fēng)機轉(zhuǎn)子葉片磨損主要是轉(zhuǎn)子葉片耐磨性低,通過對轉(zhuǎn)子葉片采用高強度耐磨鋼JFE-HITEN780LE,轉(zhuǎn)子葉片硬度由原來的HRC450 提高到HRC700 左右,同時對原有風(fēng)機轉(zhuǎn)子進(jìn)行噴涂改造,提高了轉(zhuǎn)子葉片表面光潔度,葉片使用壽命由原來150 d 左右提高到了900 d 左右。
連接螺栓斷原因是螺栓外露、螺栓本身強度不足,受煙氣沖刷強度降低所致。通過對原連接螺栓結(jié)構(gòu)形式改型(圖1、圖2 所示),螺栓外露形式改為沉頭螺栓,同時將連接螺栓改為10.9 級高強耐磨螺栓25CrMoVa,同時在進(jìn)風(fēng)口螺栓側(cè)焊接保護(hù)套,杜絕螺栓沖刷,改造后,螺栓使用壽命由原來150 d 提高到了900 d 左右。
圖1 連接螺栓改型前外露形式
2.3.1 風(fēng)機入口增加水霧除塵噴頭
為減少煙氣中含粉塵顆粒的除塵水進(jìn)入風(fēng)機,黏附到轉(zhuǎn)子上,根據(jù)現(xiàn)場實際情況,在風(fēng)機入口處增加八個水霧除塵噴頭[2],水霧噴頭為4×4 交叉噴水(如圖3 所示)。
圖2 連接螺栓改為沉頭螺栓
圖3 風(fēng)機入口水霧除塵噴頭示意圖
噴頭選用錐形水霧噴頭,供水選用凈環(huán)水并加裝過濾器,水霧噴頭在風(fēng)機運行時保持常開狀態(tài)。8 個水霧噴頭在風(fēng)機入口處形成一圈水霧,噴出的水霧和煙氣中粉塵充分接觸,洗滌煙塵,并通過機殼底部排水水封排出,降低了進(jìn)入風(fēng)機煙氣的含塵量,延緩轉(zhuǎn)子黏灰造成動平衡失衡;另一方面,借助風(fēng)機運轉(zhuǎn)自身負(fù)壓工況,水霧在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生均勻的水膜,光滑的水膜阻止煙塵中顆粒積附在轉(zhuǎn)子上,并從機后水封箱排走,進(jìn)一步延緩轉(zhuǎn)子黏灰。
2.3.2 改進(jìn)噴頭技術(shù)參數(shù),提高沖洗效果
為了改善轉(zhuǎn)子表面沾灰沖洗,提高轉(zhuǎn)子葉片、前盤、背盤沖洗效果,該廠通過對下線風(fēng)機轉(zhuǎn)子黏灰部位進(jìn)行分析,找出其分布規(guī)律和特點,對轉(zhuǎn)子葉輪沖洗噴頭改型和角度調(diào)整,同時利用旬檢修時間增加轉(zhuǎn)子前盤及后盤沖洗噴水,保證轉(zhuǎn)子表面基本上都可以得到?jīng)_洗。
風(fēng)機轉(zhuǎn)子葉輪沖洗噴嘴安裝到位后,如何沖洗成為他們考慮的難題。該廠進(jìn)行了多次試驗,如果在轉(zhuǎn)爐冶煉時煙氣中粉塵含量高的時候沖洗,效果確實比較理想,但轉(zhuǎn)爐冶煉時除塵風(fēng)機基本上運行在設(shè)定最高速,電流基本上已經(jīng)達(dá)到額定值,此時對轉(zhuǎn)子進(jìn)行沖洗,會導(dǎo)致風(fēng)機電流偏高5 A~6 A 超過額定電流,如果稍降低轉(zhuǎn)速,保證風(fēng)機在額定電流以下進(jìn)行沖洗,會影響到除塵效果和轉(zhuǎn)爐煤氣回收量,該廠暫時沒考慮風(fēng)機在設(shè)定最高速運行時進(jìn)行沖洗,轉(zhuǎn)而進(jìn)行風(fēng)機低速沖洗試驗,經(jīng)過多次沖洗試驗,從風(fēng)機機殼下排水水封及機后管道排水水封水質(zhì)情況判斷沖洗效果,最終確定了風(fēng)機轉(zhuǎn)子沖洗方案:當(dāng)風(fēng)機轉(zhuǎn)速從高速降到低于900 rpm 時自動噴水沖洗6 min。從風(fēng)機轉(zhuǎn)子葉輪沖洗改造后旬檢修更換下的轉(zhuǎn)子觀察,轉(zhuǎn)子葉片、前盤、后盤黏泥大幅度減少,轉(zhuǎn)子葉輪沖洗取得顯著效果。
2.3.3 優(yōu)化除塵系統(tǒng)參數(shù)
該廠轉(zhuǎn)爐采用“OG”濕法“二文三脫”除塵方式,該廠通過實驗,逐步降低溢流水封水量,提高一級文氏管噴嘴和二級文氏管噴嘴流量,同時對一文、二文破損變形的噴嘴進(jìn)行更換,在保證除塵水量基本不變的情況下,通過加大除塵噴嘴洗滌水量,從風(fēng)機機前管道取樣檢測煙氣含塵量結(jié)果顯示,除塵效果得到明顯改善。
2.3.4 降低除塵水懸浮物含量,提高除塵效果
該廠通過每天化驗除塵水水質(zhì)2 次,根據(jù)檢測結(jié)果,及時加藥對除塵水給予控制,并及時清理除塵水沉淀池內(nèi)積泥,保證除塵水懸浮物含量在良好范圍內(nèi),提高除塵水除塵效果。
2.3.5 增加過濾器,降低噴頭堵塞
該廠原來各轉(zhuǎn)爐除塵水總管沒有過濾器,不時發(fā)生塑料布、瓶蓋、雜物堵塞除塵水噴嘴,不僅造成含塵量高的煙氣經(jīng)由煙氣管道達(dá)到除塵風(fēng)機導(dǎo)致風(fēng)機轉(zhuǎn)子積泥,嚴(yán)重時還影響轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn),風(fēng)機房煙囪偶爾還出現(xiàn)冒黃煙情況。該廠利用旬檢修時間在每座轉(zhuǎn)爐除塵水總管加裝蝶閥,并在蝶閥處加裝旁路過濾器,通過除塵水總管加裝過濾器,除塵水噴嘴沒有再出現(xiàn)堵塞情況,風(fēng)機轉(zhuǎn)子黏泥情況到明顯好轉(zhuǎn)。
該廠對濕法一次除塵風(fēng)機進(jìn)行攻關(guān)改造后,風(fēng)機轉(zhuǎn)子表面沾灰厚度、風(fēng)機振動值、排放煙氣含塵量都有大幅度下降,轉(zhuǎn)子葉輪黏灰情況得到明顯好轉(zhuǎn),風(fēng)機平均運行周期由原來的50 d 提高到120 d 左右,風(fēng)機轉(zhuǎn)子的壽命由150 d 提高到了900 d,年節(jié)約備件費用196 萬元,一次除塵風(fēng)機實現(xiàn)穩(wěn)定長期運行。
由于風(fēng)機運行周期延長,風(fēng)機事故檢修基本杜絕,對煉鐵及軋鋼的影響明顯減少。同時由于風(fēng)機檢修時間明顯減少,煉鋼產(chǎn)量明顯提高,年可多創(chuàng)效500 萬元。