桂小娟,古勇合
1.江西省新余市新鋼公司第一煉鐵廠,江西 新余 338000 2.東北大學(xué),遼寧 沈陽(yáng) 110004
在高爐煉鐵生產(chǎn)中,爐渣的處理主要采用水力沖渣的方法處理熔渣,目前主要處理爐渣工藝方法有:明特法、茵芭法、低濾法、拉薩法、圖拉法等。新鋼公司在2500m3高爐之前,均采用沉淀池水渣處理工藝,其工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,投資少;但能耗高,環(huán)境污染大,占地面積大,不符合新高爐“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約資源、安全實(shí)用、保護(hù)環(huán)境”的原則。經(jīng)多種渣處理工藝的綜合比較,最后選定設(shè)備簡(jiǎn)單、占地面積小、維護(hù)簡(jiǎn)便、運(yùn)行可靠、投資省、安全環(huán)保、運(yùn)行成本低、產(chǎn)品質(zhì)量(水渣含水率)穩(wěn)定、使水渣處理實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化等特點(diǎn)的明特法高爐水渣處理工藝。其工作原理是用一臺(tái)特殊設(shè)計(jì)和制造的螺旋輸送機(jī)構(gòu),呈20°傾斜角安裝在水渣池內(nèi),隨著螺旋輸送機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng),螺旋葉片將水渣池底部的水渣向上輸送,水則靠重力向下回流,從而達(dá)到渣水分離的目的;水渣經(jīng)脫水離開(kāi)螺旋輸送機(jī)構(gòu)的U型槽后,通過(guò)皮帶機(jī)系統(tǒng)送到水渣料場(chǎng)(外銷(xiāo));沖渣水由水渣池溢流口經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后,被濾成干凈水,進(jìn)入貯水池存放、經(jīng)補(bǔ)充新水等工序由沖渣泵循環(huán)使用。
新鋼公司2500m3高爐設(shè)有3個(gè)出鐵場(chǎng),3個(gè)出鐵口;采用兩套明特法水渣處理系統(tǒng),在高爐南、北對(duì)稱(chēng)安裝各一套。南面明特法水渣系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一個(gè)出鐵場(chǎng)、一個(gè)出鐵口,出鐵口熔渣溝直接連通?;?,經(jīng)沖制箱沖制成水渣后,直接進(jìn)入明特法水渣處理系統(tǒng);北面對(duì)應(yīng)兩個(gè)出鐵場(chǎng)、兩個(gè)出鐵口,分別由各自的熔渣溝連通到爐臺(tái)邊緣,匯成一條熔渣溝,這一條熔渣溝直接連通粒化塔,經(jīng)沖制箱沖制成水渣后,直接進(jìn)入明特法水渣處理系統(tǒng)。南、北各設(shè)一個(gè)干渣坑,作為生產(chǎn)備用。
該攪籠機(jī)轉(zhuǎn)速共有3個(gè)檔位,隨著檔位增大,渣處理能力提高。開(kāi)爐初期,高爐渣鐵不均勻,單爐渣量不穩(wěn)定,渣量過(guò)大而攪籠機(jī)負(fù)載增加,不能及時(shí)排出水渣,導(dǎo)致攪籠池水渣越積越多,攪籠機(jī)過(guò)載自停,打亂正常生產(chǎn)秩序。
明特法水渣處理系統(tǒng)攪籠機(jī)停轉(zhuǎn)采取的應(yīng)對(duì)措施:
通過(guò)不斷地摸索發(fā)現(xiàn):攪籠機(jī)的變頻器設(shè)定最高值只能到達(dá)5r/min,和實(shí)際的7r/min相差較大,隨即進(jìn)行調(diào)整變頻器的設(shè)定值。將攪籠機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整到7r/min;同時(shí)將攪籠機(jī)上、下軸頭法蘭由強(qiáng)度8.8級(jí)的螺絲更換成12.9級(jí)高強(qiáng)度的螺絲(上軸頭¢30-220mm、下軸頭¢30-190mm)。
2.2.1 明特法水渣處理系統(tǒng)過(guò)濾器停轉(zhuǎn)問(wèn)題
在生產(chǎn)過(guò)程中,明特法水渣處理系統(tǒng)過(guò)濾器出現(xiàn)停轉(zhuǎn)現(xiàn)象,觀察分析原因主要有3點(diǎn):
1)攪籠機(jī)停轉(zhuǎn):攪籠機(jī)停轉(zhuǎn)后,攪籠池內(nèi)大量的水渣不僅不能排出,而且越過(guò)溢流口進(jìn)入過(guò)濾器,造成過(guò)濾器過(guò)載停轉(zhuǎn);
2)過(guò)濾器軸瓦磨損:造成過(guò)濾器齒輪與電機(jī)齒輪齒合不到位,導(dǎo)致停轉(zhuǎn)及過(guò)濾器電機(jī)支架螺絲松動(dòng);
3)浮渣、細(xì)渣增多:堵塞過(guò)濾網(wǎng),使過(guò)濾網(wǎng)的濾水性變差,造成過(guò)濾器負(fù)荷過(guò)載而停轉(zhuǎn)。
2.2.2 明特法水渣處理系統(tǒng)過(guò)濾器停轉(zhuǎn)采取的應(yīng)對(duì)措施
1)加強(qiáng)設(shè)備的巡檢:巡檢制度落實(shí)到個(gè)人,即:一級(jí)巡檢為班組級(jí);二級(jí)巡檢為車(chē)間級(jí);三級(jí)巡檢為檢修級(jí);四級(jí)巡檢為專(zhuān)業(yè)巡檢并設(shè)有點(diǎn)檢站;
2)加強(qiáng)設(shè)備的潤(rùn)滑:由原先制定的每四小時(shí)給明特法設(shè)備9個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)注油一次,改為每?jī)尚r(shí)給明特法設(shè)備9個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)注油一次;
3)明特法水渣處理系統(tǒng)在攪籠池的溢流口安裝了迷宮式浮渣擋墻,防止攪籠池內(nèi)的高溫渣、泡渣從溢流口進(jìn)入過(guò)濾器;針對(duì)這一特點(diǎn):將攪籠池到過(guò)濾器溢流口的浮渣擋板的內(nèi)側(cè)擋板向下增加10cm;
4)控制沖渣水流量和水壓:新鋼公司2500m3高爐明特法水渣處理系統(tǒng)中沖渣泵的揚(yáng)程為45m,水壓為0.45MPa,流量1200m3/h(單臺(tái)),開(kāi)爐期間沖渣泵(兩用一備)的水壓為0.37MPa~0.41MPa,水流量為2400m3/h(兩臺(tái));當(dāng)水壓>0.3MPa時(shí),水渣顆粒下降幅度較大,細(xì)渣上升也較大;水壓<0.19MPa,水渣顆粒上升幅度較大,同時(shí)產(chǎn)生浮渣的幾率增加。針對(duì)這一實(shí)踐經(jīng)驗(yàn):采取將沖制箱上的噴水孔孔徑由原來(lái)的¢20mm擴(kuò)至¢30mm,上、下各擴(kuò)6個(gè)噴孔,同時(shí)在下排42個(gè)孔中增加一個(gè)¢50mm的噴孔,水壓目前控制在0.20MPa~0.30MPa之間,水流量控制在2300m3/h左右;
5)在南、北明特法設(shè)備過(guò)濾器旁增加了一路可控制的獨(dú)立水源(備用),用于渣量大時(shí)沖洗過(guò)濾網(wǎng),平時(shí)可用于清洗過(guò)濾網(wǎng)上的渣棉;
6)在出鐵出渣時(shí),適量給凈水池補(bǔ)充新水,控制沉淀池的水溫在85℃以下,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)90℃的熱水也能保證熔渣的急冷,水溫高則渣水比增加(40℃以上渣水比:1:5~10)。
經(jīng)過(guò)不斷地摸索實(shí)踐,新鋼公司2500m3高爐明特法水渣處理系統(tǒng)作業(yè)率從開(kāi)爐初期的不足90%,到2009年的6月提升至100%并保持至今:
1)生產(chǎn)實(shí)踐證明,合理的設(shè)計(jì)、優(yōu)良的施工質(zhì)量,明特法水渣處理系統(tǒng)工藝在2500m3高爐可以成功應(yīng)用;
2)加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備的巡檢、點(diǎn)檢,及時(shí)排除設(shè)備隱患,變事后設(shè)備故障處理為事前預(yù)防,能有效提高設(shè)備作業(yè)率,保障正常生產(chǎn)秩序;
3)明特法水渣處理系統(tǒng)工藝,具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保、生產(chǎn)成本低、便于操作的優(yōu)點(diǎn)。
[1]首鋼遷鋼1號(hào)高爐明特法水渣處理系統(tǒng)應(yīng)用.煉鐵,2007(5).
[2]解決明特法高爐水渣處理工藝的疑難問(wèn)題[D].2008年河南省煉鐵專(zhuān)業(yè)委員會(huì)年會(huì)暨煉鐵學(xué)術(shù)交流會(huì)文集,2008.