煉鋼轉(zhuǎn)爐二次除塵風(fēng)機的分析和改造分析

劉紅光

摘要：在現(xiàn)階段的冶金方面，風(fēng)機作為其重要的設(shè)備之一，通常對經(jīng)濟性和安全性具有非常高的要求。但在實際生產(chǎn)中，風(fēng)機卻又屬于其中對于資源的消耗相對較大的一種設(shè)備。因此在對風(fēng)機類型的選擇上，大多數(shù)冶金企業(yè)會非常的謹慎。本文筆者主要是以某項工程的二次除塵風(fēng)機的改造項目作為案例，對風(fēng)機的改造條件展開了有效的分析，并對其改造也進行了有效分析。

關(guān)鍵詞：煉鋼;轉(zhuǎn)爐;二次除塵;風(fēng)機;改造

前言：對于冶金企業(yè)來說，其常用的除塵風(fēng)機的種類和形式有多種，主要包括離心式以及軸流式等多種形式。并且不同類型除塵風(fēng)機的選擇，其優(yōu)缺點各不相同。鋼鐵企業(yè)為了進行對鋼廠冶煉過程中轉(zhuǎn)爐的二次煙氣有效處理，從而進行了除塵系統(tǒng)的安裝。為了盡可能的發(fā)揮風(fēng)機除塵的效用，煉鋼廠的風(fēng)機通常情況下是被安裝在除塵器之前的。這種情況下，就使得風(fēng)機葉輪及其他內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在具體的運行過程中，就會與轉(zhuǎn)爐中的煙氣產(chǎn)生直接性的接觸。從而造成葉輪等風(fēng)機內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到一定程度的負面影響。同時由于轉(zhuǎn)爐中煙氣含有的腐蝕性氣體，及其煙氣中攜帶的高溫，還會對風(fēng)機的機殼造成損傷。影響除塵風(fēng)機的正常運行。因此，在冶金企業(yè)生產(chǎn)中，想要更進一步提升風(fēng)機的使用周期及其使用效果，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況，對其工作特點及工作環(huán)境進行有效改善。

一、鋼鐵轉(zhuǎn)爐二次除塵風(fēng)機的改造條件分析

1.1 設(shè)備概況

某工程轉(zhuǎn)爐二次除塵風(fēng)機采用的是前置式軸流式風(fēng)機，自鋼廠投產(chǎn)以來，即安裝了現(xiàn)有的除塵系統(tǒng)。由于系統(tǒng)安裝時間較早，再加上鋼廠近年來連續(xù)擴產(chǎn)，使除塵系統(tǒng)暴露出了設(shè)計規(guī)劃時的一些缺陷。使得除塵系統(tǒng)老化問題嚴重，運行穩(wěn)定性非常差。因此，導(dǎo)致除塵風(fēng)機運行時，工作環(huán)境較差。由于現(xiàn)場除塵器二次煙氣的外溢，造成了風(fēng)機葉輪、機殼、進口圈、進氣箱等，與含塵煙氣的大量接觸。使得風(fēng)機葉輪等結(jié)構(gòu)磨損問題非常嚴重，再加上風(fēng)機的老化，因此鋼廠不得不對以上結(jié)構(gòu)進行改造和更換。

1.2 原除塵設(shè)備參數(shù)

（1）除塵系統(tǒng)

對于原除塵系統(tǒng)，按照投產(chǎn)時設(shè)計規(guī)劃的要求，其轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的含塵煙氣溫度約為20-120℃。除塵系統(tǒng)工作時，其主要技術(shù)參數(shù)均為120℃的溫度條件下運行。因此，主要設(shè)計參數(shù)如下所示：

系統(tǒng)排煙量：19500立方米/分鐘

系統(tǒng)全壓：6000Pa

含塵濃度：平均為2克/Nm3（最大5克/Nm3）

（2）除塵風(fēng)機

對于煉鋼廠的除塵風(fēng)機，原除塵風(fēng)機采用的是進口型設(shè)備。由于企業(yè)的連年擴產(chǎn)，并且原除塵系統(tǒng)設(shè)計的不合理以及工作穩(wěn)定性較差，再加上除塵器等設(shè)備老化，造成含塵煙氣的外溢。為了改善鋼廠的生產(chǎn)環(huán)境，減少廠內(nèi)含塵煙氣的濃度，煉鋼廠對原除塵風(fēng)機進行了幾次較小的設(shè)備改造。由于煉鋼廠轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的含塵煙氣溫度，通常處于20-120℃之間，因此，除塵風(fēng)機的主要技術(shù)參數(shù)均為120℃的最大溫度條件下運行。經(jīng)過幾次改造后，原除塵風(fēng)機的主要技術(shù)參數(shù)如下所示：

風(fēng)量：19500立方米/分鐘

煙氣溫度：20-120℃（兌鐵水瞬間溫度為 200℃，時間≤4 分鐘）

風(fēng)機全壓：6000Pa

入口全壓：-3300Pa;出口全壓：+2700Pa

風(fēng)機轉(zhuǎn)速：700rpm

電機工作的電壓：10000V

二、當(dāng)前鋼鐵轉(zhuǎn)爐二次除塵風(fēng)機的改造方面所存在的不足

某工程進行除塵風(fēng)機的設(shè)備改造時，由于鋼廠原除塵系統(tǒng)本身的問題，除塵風(fēng)機運行環(huán)境非常惡劣，設(shè)備外部煙塵和高溫?zé)煔鉂舛确浅４蟆ｋm然企業(yè)內(nèi)部進行了幾次除塵風(fēng)機的輕微改造，但其外部煙塵以及高溫?zé)煔獾臐舛龋€是遠高于企業(yè)投產(chǎn)時設(shè)計規(guī)劃的煙氣含量。導(dǎo)致除塵風(fēng)機的磨損現(xiàn)象嚴重。同時除塵風(fēng)機正常運行時，其風(fēng)量基本上達到了鋼廠設(shè)計規(guī)劃的要求，但風(fēng)壓離企業(yè)投產(chǎn)時設(shè)計要求差別很大。尤其是出口風(fēng)壓達不到要求時，為了提升風(fēng)機風(fēng)壓，不得不調(diào)整風(fēng)機運行的功率。造成了除塵風(fēng)機耗能的大幅度增加，不僅降低了除塵風(fēng)機的運行效率，還大大提升了企業(yè)生產(chǎn)成本。

三、除塵風(fēng)機改造后的機構(gòu)特點分析

3.1 風(fēng)機葉輪

原除塵風(fēng)機由于設(shè)備選型的問題，一開始采購、安裝時，雖然投入使用后基本上滿足了鋼廠設(shè)備除塵的基本要求，且除塵效果良好。但由于鋼廠風(fēng)機選型時沒做好長期的規(guī)劃，因為后期的企業(yè)擴產(chǎn)，且沒考慮到除塵系統(tǒng)設(shè)計安裝的不合理，以及系統(tǒng)的老化。導(dǎo)致除塵風(fēng)機后期運行質(zhì)量較差，工作效率低下，除塵效果也非常不好。經(jīng)過改造后，將風(fēng)機葉輪更換為耐磨葉輪，并將其直徑由Φ3260擴大為Φ3460。在轉(zhuǎn)速不變的情況下，風(fēng)機制造的風(fēng)量、風(fēng)壓大大增加。完全滿足了企業(yè)生產(chǎn)要求的19500立方米/分鐘的風(fēng)量，以及6000Pa的風(fēng)機全壓;同時將風(fēng)機葉輪的葉片由板式后向型更換為后彎型;前盤更換為錐弧式結(jié)構(gòu)，去掉導(dǎo)流板，中盤更換為鋸齒型，副前盤改為加強圈。通過以上改造，大大提升了葉輪效率，降低了能源消耗。

3.2 機殼和進風(fēng)箱

原除塵風(fēng)機由于設(shè)計、安裝時間較早，沒考慮材質(zhì)的問題。導(dǎo)致使用了一段時間后，由于企業(yè)擴大再生產(chǎn)，鋼廠生產(chǎn)產(chǎn)量以及對冶煉質(zhì)量的要求增加后，對風(fēng)機除塵效率的要求也隨之有一定幅度的增加。但是由于原除塵風(fēng)機機殼和進風(fēng)箱本身材質(zhì)的問題，耐磨性和強度較差。造成了磨損現(xiàn)象嚴重，經(jīng)過磨損后，使進入其中的氣流收斂功能降低。從而使除塵風(fēng)機制造的風(fēng)量和風(fēng)壓隨之減小。降低了風(fēng)機的效率。經(jīng)過改造后，將除塵風(fēng)機更換為耐磨的低碳合金鋼制造的機殼和進風(fēng)箱;同時在其外部設(shè)置加強筋板和入孔門，以方便后續(xù)維修;機殼改為可拆分式，便于檢修和安裝;進氣箱更換為收斂式結(jié)構(gòu)，增強進入其內(nèi)部氣流的收斂功能。

3.3 耐磨處理

在除塵風(fēng)機的設(shè)備運行過程中，影響其耐磨性能的主要因素包括設(shè)備本身的材質(zhì)問題，以及現(xiàn)場粉塵的沖刷，這兩種主要原因。因此，要想改善除塵風(fēng)機的耐磨性能，也應(yīng)該從這兩個方面著手。通過科學(xué)、合理的改造措施，有效改善除塵風(fēng)機的耐磨性，降低其葉輪、機殼的磨損，延長設(shè)備的使用壽命。同時通過有效的處理措施，減少除塵風(fēng)機運行過程中的損傷，使風(fēng)機始終屬于良好運行狀態(tài)，保證企業(yè)生產(chǎn)工序的正常進行。首先，將除塵風(fēng)機葉輪、機殼的材質(zhì)更換為耐磨性合金鋼，以改善設(shè)備本身的耐磨性能;其次，采取一定的措施，科學(xué)的改造葉片的形狀和葉道，通過改變風(fēng)機內(nèi)部氣流通道，降低轉(zhuǎn)爐煙塵對風(fēng)機的沖刷;再次，對風(fēng)機容易造成的磨損的部位，可通過焊接耐磨鼻等措施，提高其耐磨性能。

結(jié)束語：

綜上所述，在冶金企業(yè)中，除塵風(fēng)機由于其工作的性質(zhì)，通常對于能源的消耗非常大，且極易發(fā)生磨損。為了改善其設(shè)備運轉(zhuǎn)性能，可以采取一定的措施，通過改造其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，更換設(shè)備本身的材質(zhì)。優(yōu)化除塵風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效果，增強其耐磨性，從而提高風(fēng)機工作效率降低能量的消耗。通過對風(fēng)機的有效調(diào)試以及一段時間的運行狀況。從而使得風(fēng)機的改造能夠滿足當(dāng)前行業(yè)的發(fā)展要求。

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