转炉干法除尘设备维护实践研究
李鑫 彭俊飞 祝城
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李鑫 彭俊飞 祝城,. 转炉干法除尘设备维护实践研究[J]. 中国电气工程,202211. DOI:10.12721/ccn.2022.157101.
摘要: 在使用转炉煤气进行除尘时通常会采用两种方式:干除尘法和湿除尘法。干除尘法能够减少水资源的利用,最大限度提高水资源的使用率,在现如今各大钢铁企业当中深受好评。通过使用转炉干法除尘能够在进行生产的过程当中减少粉尘等污染物的排放,降低对周边环境的污染,在保护周边生态环境的同时,还能够给企业带来不菲的经济效益,使其长久、稳定的发展。对此,本文针对转炉干法除尘设备的维护实践进行深入的探究,望有借鉴意义。
关键词: 转炉;干法除尘;设备维护
DOI:10.12721/ccn.2022.157101
基金资助:

转炉干法除尘是现如今除尘效果相对较好的一项技术,能够最大限度降低污染物的排放,减少对环境的污染,现如今被用于钢铁企业的实际生产当中,但是从目前的实际情况来看,由于在开展除尘工作时运用到的设备相对较多,这样就会时常出现故障,因此为了有效提升转炉干法除尘设备的使用寿命,要注重在日常工作当中的设备的维护[1] 改进。

一、转炉干法除尘系统的工艺和设备简介

转炉干法除尘系统通常情况下由汽化冷却烟道、蒸发冷却器(EC)、静电除尘器(EP)、ID风机、切换站、煤气冷却器、放散烟囱等设备之间的组合、连接来确保能够正常工作,见图一。

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图一:干法除尘系统简易流程图

转炉冶炼产生的高温烟气(1400~1500℃)经汽化冷却烟道冷却,烟气温度降为850~1000℃,然后通过蒸发冷却器,水经雾化喷嘴喷出,烟气温度迅速冷却到300℃左右,喷水量根据烟气含热量精确控制,所喷出的水完全蒸发,喷水降温的同时对烟气进行了调质处理,使粉尘的比电阻有利于电除尘器的捕集。大颗粒粉尘(粗灰)沉降于蒸发冷却器下部的香蕉弯处,通过机械输灰装置送粗灰仓,设粗灰上仓和气力输送将粗灰重复回炉使用。经蒸发冷却器处理后的烟气进入圆筒形电除尘器进一步精除尘。电除尘器设四个电场,采用高压脉冲电源,根据系统运行的不同阶段控制电压,捕集剩余的细粉尘,将烟气中较小的粉尘进行过滤,以达到除尘的目的[2]

在转炉干法除尘系统有很多关键的设备:第一,蒸发冷却器,该设备能够通过以喷水调温的方式,将水以雾状的形式进行喷洒,进而起到控制温度的作用,能够将烟气以冷却的形式进而达到除尘的效果,能够在一定程度上对烟气的调质和改善起到积极的作用;第二,静电除尘器,在该设备运行过程中,主要所采用的工作原理是静电感应,通过在阴极线上输入较高的电压,这样能够确保阴阳两极板之间形成电场,通过电流的相关作用,使得烟气中的一些附带有正电荷和负电荷的粉尘都被吸附到阴阳两个极板上,这样能够对烟气起到一定过滤、除尘的作用;第三,ID 风机,这种设备通常用于除尘过程当中的动力设备,能够将烟气当中的粉尘吸入到静电除尘器当中,经过其除尘,将剩余的烟气进行排放,在动力来源等方面对污染物进行有效的控制,为适应转炉烟气的变化,轴流风机采用变频调速,以满足转炉每个冶炼周期各个阶段烟气量的变化;第四,回收和放散,这种设备主要是两部分组成:煤气切换站、煤气冷却器。在切换站前设有气体分析仪,根据气体分析仪检测的一氧化碳和氧气浓度来控制切换站,当烟气中氧含量及一氧化碳气体含量达到回收条件时,通过切换站的回收杯阀至煤气冷却器进行喷淋降温和再次净化,以达到煤气回收合格温度及回收的含尘浓度要求,最后通过煤气管网送入煤气柜。不合格的煤气(或气柜已满)则通过切换站的放散杯阀进入放散烟囱点火放散。

二、转炉干法除尘关键设备的常见故障及维护方法

1.蒸发冷却器

在转炉干法除尘系统当中蒸发冷却器是其重要的设备之一,在蒸发冷却器当中喷枪是其关键的部件。蒸发冷却器比较常见出现的故障是造成湿壁或湿底,湿壁后会在蒸发冷却器内壁上形成越来越厚的垢块,聚集到一定厚度后会垮塌,严重时砸坏粗灰链造成故障停运;湿底后会直接造成粗灰仓堵塞,无法排灰,必须人工进行清堵。因此,定期检查更换喷枪,确保良好的蒸发冷却器喷枪雾化效果是避免此类故障的关键所在。同时,平时有停炉时间,定期对蒸发冷却器筒壁进行检查,跟踪筒壁结垢情况,及时进行处理,避免引起更大的事故。

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图2:筒壁结垢图                图3:筒壁结垢图

2.静电除尘器

静电除尘器也是转炉干法除尘系统的关键设备之一,其中极板极线、刮灰机是静电除尘器的两个关键部件。极板极线出现的常见故障是在运行后期,极板极线腐蚀、变形造成了极间距不均,严重时会断裂造成接地从而导致电场无法启动,另外,如果极板极线振打存在问题,会造成积灰影响除尘效果。刮灰机主要是轴承润滑问题,易出现油路堵塞等情况。

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图4:极板极线现场图                图5:刮灰机现场图

针对极板极线存在的问题,平时维护时注意保证极板极线振打处于良好状态,对于所有螺栓或插销固定部位须在安装时点焊防止松脱。定期对极板极线进行检查,提前处理腐蚀变形或断裂的极板极线,防止系统接地。对于刮灰机轴承润滑问题,可采取改进措施,将其改为了石墨自润滑轴承,杜绝润滑管路堵塞导致的轴承损坏、设备卡死等情况。

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图6:轴承缺油图片              图7:改进的自润滑轴承

3.ID风机

ID风机由于是专业风机厂家供货,本身在一个炉役期内不易发生故障。但在我们实际使用中,常见的导致ID风机振动大而紧急停机的故障主要是由叶轮积灰和分体底座造成的。因此,通过采用振动在线检测系统可随时关注风机振动情况,首先将风机分体底座改成一体式底座,避免后期运行造成同轴度变化从而引起振动变大的问题,其次,根据在线检测系统的振动趋势适时安排叶轮清灰。

三、改进部分设备,保障系统设备稳定化运行

不仅要对日常生产中所要用到的设备进行定期的故障排查,还要对对转炉干法除尘设备中的一些相关设备进行优化和调整,改进技术,创新理念,确保在日后的除尘工作当中设备能够稳定的运行。要分析除尘设备中经常出现故障的设备原因,利用当下的设备与技术进行相应的调整与维修,通过保养与调整延长设备的使用寿命,在优化与改进设备的同时,提高经济效益,使其稳定的运行[3]

结束语:

综上所述,在对转炉干法除尘设备开展相应工作的过程当中,要注重设备的维护和保养工作。要定期对设备的运行情况进行详细的分析,对于出现的故障要进行详细的记录。一旦出现故障要探究其出现故障的原因,通过不断完善和优化技术来提高设备在进行除尘过程当中的精准度,并对现有的设备进行升级,这样才能够确保转炉干法除尘设备平稳、安全的运行,在提高企业的整体经济和生产效率的同时,加快企业可持续发展。

参考文献:

[1] 王文龙, 魏鹏. 转炉干法除尘设备维护实践研究[J]. 中国金属通报, 2020(1):2.

[2] 邰骁. 250T转炉干法除尘设备维护实践[J]. 河北企业, 2019(7):2.

[3] 曹玉峰. 转炉干法除尘设备维护实践[J]. 冶金管理, 2022(5):12.