马钢高炉水渣工艺处理的改进

明确冲制水温对水渣成分及粒度无明显影响,原工艺2 台/ 10/ 12 SH 泵具有较大的富裕能力,能提供足够的水压和水量,因此优化工艺将热水池水直接用冷却泵抽达到冲制箱进行冲渣成为可能,这样,即取消了冷却塔及3 台冷却风机、3 台粒化泵等设备,缩短了输水管道70 % ,简化了设备,优化了水循水系统配置,解决了水平衡难题。考虑到2 台循环泵只是将集水槽的沉淀细渣送回冲渣沟进行过滤,设备卡阻磨损比较为严重,而热水池和转鼓集水槽又是连通的,为了减少循环冲渣水中的细渣,减少设备磨损,我们取消集水槽和循环泵,在转鼓下侧、干渣坑和热水池之间设置集水沉淀池,沉淀转鼓过滤水和渣坑污水,细渣由抓斗捞出,清渣较为方便。
设备改进
根据渣粒度研究分析结论,明确了水渣工艺设备的改进方向,就是如何调整和控制冲渣水压。冲渣水压原设计为0. 2～0. 22MPa ,由于冲制箱出口孔板的磨损,水压在新孔板安装不到一个月后就降达到0. 1MPa ,冲渣比较不稳定。通过几年来对泡渣事故的统计发现:冲渣水压小于0. 12 MPa时就会产生泡渣,孔板的磨损是不可避免的,能否调高和调整冲渣水压来远离泡渣和细渣率高的压力区间呢? 我们知道:当水压大于0. 20 MPa 时,水渣颗粒变小的趋势随压力的增大而趋于平缓,同时细渣率变大的趋势也随压力的增大而趋于平缓。通过分析可以看出:只要设备允许,完全可以突破原设计限制,将冲渣水压调高达到粒化泵的出口额定压力0. 3MPa 。
设计新型冲制箱
通过循环水系统的流体力学分析,认为通过缩小冲制箱孔板上喷嘴的过流面积来增大其出口水速,即增大冲渣水压P 。我们对原冲制箱孔板进行改型,将冲渣水压增高到0. 3MPa 。有先考虑到安装方便,增大螺栓抗拉剪切强度,对冲制箱固定用螺栓尺寸由原来M20 改为M30 ,螺栓个数由12 只减少为8 只,材质为不锈钢;其次将原来分
散分布的冲制孔眼改为与熔渣流向一致的集中分布,减少孔眼数量而加大孔眼直径(理论计算结果是<22 mm) ,将孔眼集中分布在孔板中间区;更后为了提高冲制孔板耐磨性,对其进行了耐磨处理(喷耐磨陶瓷或镶套处理) 。考虑到孔板喷嘴的磨损是不可避免的,更换孔板在现场很不容易且要停止冲渣,所以随着喷嘴磨损冲渣水压下降的问题依然存在。新孔板也存在水压过大的问题,对此我们设计了独特的冲制箱内部结构,使冲制箱内部重新分配上下腔体截面积,确保下腔冲制水流量占总流量的2/ 3 ,上腔辅助水占1/ 3 ,取消中水腔。同时在箱体内部设置定位档圈,既可使冲制孔板安装到位有了基准面,同时消除了孔板与箱体内部的安装间隙。此外,在冲渣总管上设置一泄压水管通到热水池,当新孔板压力过高时,打开泄压阀,调节冲制水压力。这种冲制箱孔板寿命一般为6 个月,压力在0. 3～0. 2MPa 之间。
转鼓传动改进
目前,国内外转鼓传动方式有2 种:“液压—油马达驱动系统”和“电机—减速机—单排链传动,小链轮侧面布置”。“液压—油马达驱动系统”投资高,需建液压站,进口油马达价格昂贵,液压元件繁多,故障率高,尤其是夏季,且备件难采购;“电机—减速机—单排链传动,小链轮侧面布置”缺点是单排链传动,链轮节距大,传动不平稳,且链条较三排链长,空间站位大,尤其是小链轮侧面布置,水平置于4 个托轮上的转鼓在侧向力作用下易轴向窜动,且转鼓滚圈受力状况不好,易断裂,一般寿命为2 年。马钢原1 号高炉这两种布置形式都有,每年均有数起转鼓传动故障发生,影响生产。2 号高炉转鼓设计采用“电机—减速机—三排链传动,小链轮垂直布置形式”,取消了液压站及设备,电机、减速机均为国产,设备简化,避免了
以上两种传动方式的弊端,节约投资,且检修方便,故障率比较低,投用以来运行可靠,未发生故障。