1概况广州钢铁企业集团炼铁厂原炉渣处理工艺采用水冲渣的方法,不仅占用大量的场地,而且浪费大量的水,对环境污染较严重;其次,炼铁厂内现有场地小,不适合水冲渣。 旧高炉异地大修改造中,炉容增加到420m,,为了改变这种落后的生产工艺,在这次大修改造时,炉渣处理系统选用目前国内高炉水渣处理的新工艺一图拉法。 该方法具有工艺简单、设备运行可靠、投资费用低、环境污染小等特点。 2新炉渣处理工艺过程及特点该方法由俄罗斯国立冶金工厂设计院研制,在俄罗斯图拉厂2000耐级高炉上首次使用。 该装置自投人运行,到目前为止运行状况良好。 但图拉法设备在运行初期,故障频发,曾成为阻碍高炉正常生产的隐患,经过近两年的整改,设备运行大致走上正常。 2 图拉法工艺简介 陶瓷钢管 联系人:韩传东 15553463789 0635-5872789 传真:0635-5872222 图拉法工艺简单1,其工艺结构如图1所示。
水渣通过粒化轮斜槽流入脱水器,进行脱水,同时进一步冷却,脱水后的渣由皮带运到堆场。 渣处理系统采用上渣1套粒化轮,脱水在1号脱水器进行;下渣2套粒化轮和脱水器,开1备1。
图1 图拉法渣处理系统工艺结构3 设备存在的问题及改进方法3.1 粒化轮结构不合理设备运行初期,粒化轮频繁出现卡死现象, 粒化轮电机自动跳闸,造成系统堵塞,严重时高炉减风,成为高炉正常生产的隐患。 最初以为是安装时两端轴承座没对中,导致轴在工作过程中因热胀而卡死。
但调整、更换几次粒化轮后,问题并没有解决。
经拆开轴承座检查,发现轴承座内有水及灰,判断是轴承的密封不好。 为此重新设计轴承的密封型式2,并在轴承座外增加甩水环,轴承座改进前后的结构见图2。 改进前 改进后1-透盖一;2-挡圈;3-轴承座上盖;4-轴承;5-透盖二;6-轴;7-甩水环;8-锁紧螺钉;9-毛毡;10-轴承底座。
图2 改进前后轴承座结构示意图3.2 粒化轮外壳变形严重在设备运行半年后,发现粒化轮的外壳变形开裂严重,内表面基本没有平整的地方,造成粘渣。 操作人员每放1炉铁都要爬进里面清理粘渣,劳动强度极大,清理不及时则影响高炉正常放铁。 而且由于粒化轮现场场地狭窄,生产节奏又快,维修外壳变形的难度极大。 通过对现场设备的检查,认为主要原因是粒化轮外壳冷却面积小,在没有冷却的地方,当内侧有炉渣粘住时,由于温度高而变形,外壳的变形又加剧了内侧面的不平整,增加了粘渣的机会,如此恶性循环。 为此,对外壳进行改造,使冷却水基本覆盖了整个外壳。
在2004年上半年改进后,因外壳变形而检修的次数大幅减少。 3.3 冲渣泵、冲渣水管道、阀门磨损严重冲渣泵采用的是300awfb-bd自吸泵,扬程47.5 m,流量400 m3/h,但运行3、4个月后,水压下降到0.15 mpa左右,因此必须更换新泵。 拆开水泵检查,发现泵叶、壳体、泵轴均磨损较大,其中1台泵外壳体磨穿了,这直接导致水泵的压力、流量减少。
冲渣泵设计时是开1备1,但实际上经常要2泵同开才能满足生产。
为了保证水量及压力,在原来2台冲渣泵旁边增加1台冲渣泵,采用开2备1,同时选用较耐磨的冲渣泵,特别是叶轮,要求用不锈钢耐磨件,从而减少了故障,使冲渣水压达到0.25~0.3 mpa的生产要求。 冲渣管道、阀门经常穿漏,在不到半年时间有25个截止阀阀体穿漏。
管道的穿漏也很频繁,特别是水管的弯头部位。
初期的办法是哪里漏哪里补,后来则是逐步采用耐磨陶瓷内衬复合钢管来更换旧管,提高管道的耐磨性。
对穿漏问题采取的处理方法,虽然减少了故障的发生,但未从根源上解决。 通过对现场的观察分析,认为由于回流水中含渣量多,沉淀池中的水在渣沉淀不充分的情况下,重新被泵吸入冲渣管道,导致相关管道的快速磨损。
为此,在2004年底,对回流水系统进行了改造:截去1节回流水管,同时在该处增加1个小型隔渣池,使回流水中颗粒较大的渣粒先在此沉淀,细小的渣则再流到小水池沉淀。 同时加强脱水器筛板的检查,筛板穿漏后及时更换。 经过这样处理,情况得到极大改善,故障率大幅降低。 3.4 粒化轮衬板消耗大在图拉法炉渣处理设备中,粒化轮衬板直接跟熔渣相撞,磨损最严重,也是价格最贵的备件。
在设备使用的前2年,基本上每半年要更换一套衬板,磨损更换的频率快。 通过对现场的了解分析,认为引起衬板磨损快的原因有4个方面:1)跟衬板的材质耐磨性有关;2)跟渣中含铁量的多少有关,含铁量高则磨损快;3)跟渣沟嘴的平整性有关,若渣沟嘴没铺开,渣只冲击一个地方,衬板磨损也快;4)跟冲渣水量、水的落点有关。 订备件时要求衬板的耐磨性要好,出铁时要求渣中含铁少,渣沟嘴必须平整,更换设备重装水管时要调整好水的落点。
这几个方面改进后,衬板的消耗大幅度减少,目前衬板寿命约为1 a。
3.5 钢结构维护难广钢5号高炉图拉法炉渣处理设备全部采用钢结构,基础经常浸泡在水中,腐蚀速度比较快。 为此,利用高炉2005年初中修的机会,对基础钢结构采用混凝土包覆防腐,以减少腐蚀速度。
3.6 设备操作中存在意识误区由于图拉法炉渣处理工艺具有安全性高的特点,操作人员往往会忽视渣中含铁的危害性。 渣中含铁多,害处有二:一是不易破碎,且易粘结在设备上,损坏设备,增加操作人员清渣量;二是为防止蒸汽的侵蚀,在脱水器烟囱内壁贴有防腐保护层,一旦渣中含铁多,虽不会大爆炸,但多次轻微的小爆炸会损坏这些保护层,使其脱落从而增大该处钢结构的腐蚀速度。 其中第3层烟囱因为这样的爆炸导致保护层部分脱落,致使该处钢板很快腐蚀穿孔。 因此要特别强调操作的盲点,以利设备的正常运转。