延长转炉一次除尘风机转子在线使用周期的措施

延长转炉一次除尘风机转子在线使用周期的措施

赵志宇，孙文忠，惠春河

( 唐山国丰钢铁有限公司，河北唐山 063300)

摘要:针对转炉一次除尘风机转子在线使用周期短的问题，2013 年初唐山国丰钢铁有限公司第二炼钢厂通过对一次除尘系统中的半干式蒸发冷却塔、风机叶轮冲洗装置等设备进行改造，提高了除尘效率和叶轮冲洗效果，延长了风机转子在线使用周期和设备检修周期，节约了设备维修成本。

关键词: 转炉; 一次除尘风机; 转子; 寿命; 延长

1 引言

唐山国丰第二炼钢厂50 t 转炉一次除尘采用半干法除尘工艺，由于半干式蒸发冷却塔集尘率低、除尘给水管道积泥积垢多影响除尘用水流量等原因，不能有效控制烟尘，风机入口处含尘量大，加之叶轮冲洗效果不理想，导致叶轮粘灰严重，造成叶轮失衡振动超标，一次除尘风机转子在线使用周期短。自2013 年 1 月份起，第二炼钢厂通过对半干式冷却塔、风机叶轮冲洗装置等设备进行改造，提高了除尘效率和叶轮积灰的冲洗效果，延长了风机转子在线使用周期和设备检修周期，降低了维修成本。

2 改造前风机运行状况

根据数据统计，2012 年 6 12 月第二炼钢厂转炉一次除尘风机转子在线使用周期平均为 15 天/台，距离指标较好( 30 天或以上) 的兄弟钢铁企业差距较大，转子在线使用周期有很大的改善空间。转子在线周期过短，振动超标及做动平衡次数过多，增加了备件( 轴瓦、梳齿密封等) 消耗和设备维护费用，且频繁倒停风机影响炼钢生产顺行。

3 问题分析

风机转子粘灰严重是造成转子动平衡失衡，在线使用周期短的主要原因。解决风机转子粘灰问题，一是要从改善除尘效果的源头抓起，二是要解决风机叶轮冲洗效果差的问题。

二炼钢一次除尘半干式蒸发冷却塔除尘效率低，且除尘给水管道积泥积垢多，影响除尘用水流量，大量的烟尘及带有高黏性白灰的除尘水，进入风机后极易沉积在叶轮表面，是造成除尘效果较差的重要原因。叶轮虽然有自动喷水冲洗装置，但冲洗部位仅局限于叶片积灰区，且喷嘴喷射角度小，冲洗效果差。综合以上原因导致风机转子动平衡过早失衡，缩短了转子在线使用周期。

4 改造措施

4． 1 半干式蒸发冷却塔的改造

4． 1． 1 布水形式的改造

半干式冷却塔除尘喷淋原设计( 见图 1a) : 上部配备 4 杆 FM 型气雾喷枪( 气源为氮气) ，喷头均匀分布; 中部配备 4 杆水喷枪，在塔体中心位置自上而下一字排开。由于 4 杆水喷枪喷嘴在同一中心线上水雾喷射覆盖面小，没有扩展到足够的空间，因此除尘效率较低。改造后，调整其中 3 个水喷枪喷嘴的位置，形成一个围绕中心喷枪喷嘴的正三角形分布结构( 见图 1b) ，增大了除尘水雾在塔体内部的喷射面积，喷嘴系统对烟气洗涤效果有明显增强，能充分与烟尘混合凝聚，除尘效果有较大提高。

4． 1． 2 水喷枪喷嘴的改进

将水喷枪 4 个螺旋喷嘴由 1HHSJ － SS120340更换为 1HHSJ － SS150340 型号，水雾喷射角度由120°增加到 150°，增加水尘接触面积，更好地捕捉到烟气中的灰尘，提高集尘率。

4． 2 风机叶轮冲洗装置的改造

4． 2． 1 水冲洗部位角度的改造

原叶轮冲洗装置设有 3 个冲洗点，分别在进气箱水平中分面下部轴向位置( 2 点) 和机壳中分面上部径向位置( 1 点) 装设了喷水管，在转炉煤气回收机组低速运行时对叶轮进行冲洗。喷水管冲洗部位均为叶片，而对叶轮的轮盘、轮盖无法进行冲洗。

将轴向喷水管冲洗水分成 3 路( 见图 2b) ，分别冲洗叶片、轮盘、及轮盖内侧 3 个部位; 径向喷水管冲洗水分成 2 路，分别冲洗叶轮的叶片和轮盖外侧。解决了原设计的弊端，使冲洗水遍布整个叶轮内外，提高叶轮的冲洗效果，延长转子在线使用周期。

4． 2． 2 喷水管喷嘴的改进

喷水管冲洗水取用转炉设备冷却水，其压力为0．6 MPa，冲洗后的污水经机壳底部排污管排到煤气水封，由水封再至集水坑，用立式泵将集水坑的污水抽至斜板沉淀池，进行再利用。原设计喷水管为扁嘴喷头( 见图 3a) ，喷雾形状为扁平带状，喷射角度为 60°，且通径小，长期使用易堵塞，影响风机叶轮的冲洗效果。

将扁嘴喷头更换为 3/8HHSJ － SS12082 的螺旋喷嘴( 见图 3b) ，材质为不锈钢，喷射雾场为实心锥形，喷射角度为 120° ( 喷嘴入口压力≥0．3 MPa时) 。同时，该喷嘴独特的设计结构可使较小流量时喷嘴出口尺寸达到较一般喷嘴数倍大液体流通截面，由于没有内芯结构，喷嘴通道更加畅通，有效消除了堵塞现象，能进一步提高叶轮冲洗效果。

4． 3 除尘给水管道清理、更换

二炼钢一次除尘给水管道积泥积垢多，经局部开孔检查测量，泥垢最厚处达到50mm，严重影响除尘用水流量。因此，利用各座转炉大中修的机会，分段局部开孔对除尘管道进行清理，对积泥积垢严重的管道直接进行更换。

5 实施效果

5． 1 转子使用情况

通过一系列的改造，二炼钢风机转子在线使用天数由 2012 年下半年的平均 15 天，逐步提高到现在的平均 30 天，详见图 4。

5． 2 改造效益

5． 2． 1 经济效益

改造后，风机转子在线使用周期平均达到 30天，每年节约设备维修费用如下。

( 1) 节约外委做转子动平衡费用

按每次转子动平衡费用 1 000 元计，3 台风机节省费用:

( 24 －12) ×1 000 ×3=36 000( 元) =3．6 万元

( 2) 节省备件消耗费用

因风机振动造成梳齿密封、轴承箱体内的轴瓦磨损，每台风机更换 6 次转子必须更换 4 套梳齿密封( 6 030 元/套) 及2 副轴瓦( 分别为13 200 元/副、12 650 元 / 副) ，3 台风机每年减少更换 6 次，年节省备件费用:

( 6 030 × 4 + 13 200 + 12 650) × 6 = 299 820( 元) =29．982 万元

综上所述，每年共计节约设备维修费用:

3．6 + 29．982 = 33．582( 万元)

5． 2． 2 社会效益

降低了工人劳动强度，提高了设备运转率，保证炼钢生产顺行。

6 结语

对转炉一次除尘系统中的半干式蒸发冷却塔、除尘给水管道及风机叶轮冲洗装置改造后，风机转子在线使用周期由 2012 年下半年的平均 15 天提高到现在的平均 30 天; 降低了工人劳动强度，提高了设备运转率，保证了炼钢生产顺行; 每年可节约设备维修费用 33．582 万元。

参考文献

［1］王振江，陈海明．八钢 40t 转炉一次除尘系统的改进［J］．新疆钢铁，2010( 1) : 31 ～33．

［2］杨志军．转炉一次除尘风机振动原因分析及解决方案［J］．冶金动力，2011，01( 4) : 26 ～28．