貴冶新購轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機的選型與聯(lián)動調(diào)試技巧

林景峰

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

貴溪冶煉廠動力車間1#轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機使用年限已超過30余年、轉(zhuǎn)子劣化現(xiàn)象加劇且備件停產(chǎn)現(xiàn)已無法采購，動力車間計劃在2019年新購1臺轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機，并利用一系統(tǒng)年修期間進(jìn)行聯(lián)動調(diào)試，確保投運后的新轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機各項性能均能滿足熔煉轉(zhuǎn)爐吹煉要求。

2 貴冶轉(zhuǎn)爐吹煉用風(fēng)需求現(xiàn)狀

貴冶一系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐吹煉［1］分為S1、S2、B1、B2四個周期，各吹煉周期的使用風(fēng)量與風(fēng)壓將伴隨著轉(zhuǎn)爐爐況、爐料的變化發(fā)生相應(yīng)改變。同時在各周期中，均存在對轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機進(jìn)行送風(fēng)、停風(fēng)操作步驟，在操作過程中風(fēng)機的各項性能參數(shù)也將隨之發(fā)生變化。

2.1 轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機正常送風(fēng)過程中出口風(fēng)量與風(fēng)壓變化

熔煉操作人員開始對轉(zhuǎn)爐進(jìn)行任一周期吹煉前，先將轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機出口風(fēng)壓從0.1提升至0.6kg/cm2以上，然后全開轉(zhuǎn)爐送風(fēng)閥，對轉(zhuǎn)爐進(jìn)行搖爐操作后，逐步提升轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機的出口風(fēng)量與風(fēng)壓，此時，風(fēng)機設(shè)計的防喘振系統(tǒng)［2］將參與自動調(diào)節(jié)控制，以確保進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的風(fēng)量在30000～34000Nm3/h、風(fēng)壓在1.2～1.3 kg/cm2之間，同時避免在操作過程中轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機發(fā)生喘振事件。

2.2 轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機正常停風(fēng)過程中出口風(fēng)量與風(fēng)壓變化

轉(zhuǎn)爐吹煉任一周期即將結(jié)束前，操作人員先將轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機出口風(fēng)壓從1.25緩慢下調(diào)至0.6kg/cm2左右，然后將轉(zhuǎn)爐搖出液面，關(guān)閉轉(zhuǎn)爐送風(fēng)閥，此時，風(fēng)機設(shè)計的防喘振系統(tǒng)將參與自動調(diào)節(jié)控制，已避免風(fēng)機在送風(fēng)量與風(fēng)壓變化時，風(fēng)機發(fā)生喘振事件。

2.3 吹煉過程中轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼出現(xiàn)堵塞時風(fēng)機出口風(fēng)量與風(fēng)壓變化

因轉(zhuǎn)爐爐況及爐齡［3］等因素，在吹煉過程中，容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼堵塞現(xiàn)象，該狀況下，風(fēng)機防喘振系統(tǒng)將調(diào)節(jié)控制風(fēng)機放空閥開度，風(fēng)機出口風(fēng)量將基本外排放空，造成進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的風(fēng)量降低（24000Nm3/h左右），而進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的風(fēng)壓升高（1.5 kg/cm2左右），如操作處理不及時，將導(dǎo)致風(fēng)機發(fā)生喘振事件。

3 貴冶新購轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機性能參數(shù)選定

針對熔煉轉(zhuǎn)爐吹煉風(fēng)量與風(fēng)壓需求，同時結(jié)合轉(zhuǎn)爐風(fēng)機出口風(fēng)量與風(fēng)壓實時運行參數(shù)，貴冶1#轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機出口風(fēng)量與風(fēng)壓實時對應(yīng)參數(shù)如以下散點圖圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)爐風(fēng)機出口風(fēng)量與風(fēng)壓對應(yīng)圖

新購風(fēng)機不僅須滿足轉(zhuǎn)爐吹煉需求的風(fēng)量與風(fēng)壓值，而且在運行過程中，不能因轉(zhuǎn)爐爐況、轉(zhuǎn)爐操作變化等發(fā)生喘振事件而影響熔煉轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。為此，根據(jù)原1#轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機出口風(fēng)量與風(fēng)壓散點圖，最終確定新風(fēng)機需滿足表1中的8個工作點才能符合要求。

表1 新轉(zhuǎn)爐風(fēng)機預(yù)期工作點

4 貴冶新購轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機結(jié)構(gòu)類型選定

因貴冶轉(zhuǎn)爐工況復(fù)雜，如將風(fēng)機葉輪設(shè)計成多級，風(fēng)機性能曲線將更好制作，且造價與單級懸臂式相差不大，運行時噪音較單級小，但風(fēng)機運行能耗較單級葉輪風(fēng)機高出1%～3%。動力車間從能耗、新風(fēng)機預(yù)裝位置、安裝對接工作等綜合考慮，與風(fēng)機廠家進(jìn)行了充分技術(shù)交流后，最終確定新風(fēng)機為單級懸臂式［4］結(jié)構(gòu)，且風(fēng)機預(yù)期性能曲線完全能滿足貴冶轉(zhuǎn)爐吹煉要求。

5 轉(zhuǎn)爐風(fēng)機本體與聯(lián)動調(diào)試技巧

5.1 風(fēng)機本體調(diào)試技巧

風(fēng)機本體、進(jìn)出口管道、控制電纜等安裝就位，風(fēng)機儀控裝置［5］、防喘振系統(tǒng)測試正常后，可安排風(fēng)機進(jìn)行單體調(diào)試運行。單體調(diào)試期間，因風(fēng)機不能往熔煉轉(zhuǎn)爐內(nèi)送風(fēng)，故需在風(fēng)機本體放空閥后安裝一手動放空閥門（約DN300）及放空管道完成本體調(diào)試。

首先檢查確認(rèn)風(fēng)機防喘振閥、手動放空閥均處于全開位后，機側(cè)位啟動轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機，然后根據(jù)廠家提供的風(fēng)機特性曲線圖，將風(fēng)機入口導(dǎo)葉手動保持在設(shè)計的不同開度下運行。同步將手動閥門緩慢關(guān)閉，觀察風(fēng)機工況點是否滿足特性曲線要求，同時確認(rèn)工況點是否在預(yù)期防喘振曲線（安全區(qū)域）以內(nèi)，如風(fēng)機能在各個工藝參數(shù)變化的情況下，均能正常運行，不會發(fā)生喘振或輕微喘振［6］事件，則表明風(fēng)機本體調(diào)試成功，反之則表明風(fēng)機本體調(diào)試失敗。貴冶新風(fēng)機預(yù)期防喘振曲線如圖2所示。

圖2 新轉(zhuǎn)爐送風(fēng)機預(yù)計防喘振曲線

5.2 風(fēng)機聯(lián)動調(diào)試技巧

風(fēng)機本體調(diào)試成功后，需熔煉轉(zhuǎn)爐準(zhǔn)備1臺空爐，即可對風(fēng)機進(jìn)行聯(lián)動送風(fēng)調(diào)試工作。因是對空轉(zhuǎn)爐進(jìn)行送風(fēng)操作，進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的風(fēng)量及風(fēng)壓與轉(zhuǎn)爐實際帶料吹煉時完全不一致，故需對轉(zhuǎn)爐部分風(fēng)眼進(jìn)行封堵操作，以模擬風(fēng)機帶料運行工況。

首先待熔煉轉(zhuǎn)爐部分風(fēng)眼盲堵后，機側(cè)位啟動風(fēng)機，并將風(fēng)機控制開關(guān)切換至熔煉轉(zhuǎn)爐位，然后轉(zhuǎn)爐操作人員對風(fēng)機按照正常送風(fēng)、停風(fēng)程序進(jìn)行操作，并對照預(yù)期選定的風(fēng)機8個工作點逐步對轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼進(jìn)行盲堵或拆除操作。在調(diào)試運行過程中，如風(fēng)機在8個工作點上運行均未發(fā)生喘振事件，及表明風(fēng)機聯(lián)動調(diào)試成功，反之則表明風(fēng)機聯(lián)動調(diào)試失敗。

如對轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼進(jìn)行盲堵不好操作或控制，也可在轉(zhuǎn)爐送風(fēng)閥前加裝一手動放空閥門，通過調(diào)節(jié)放空閥門開度大小來模擬轉(zhuǎn)爐吹煉時出現(xiàn)的各種工況，調(diào)試運行方法同盲堵轉(zhuǎn)爐風(fēng)眼一致。

6 結(jié)語

貴冶轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，送風(fēng)機出口風(fēng)量與風(fēng)壓變化較為復(fù)雜，對風(fēng)機的各項性能要求較高，因此，向風(fēng)機廠家提供合理的風(fēng)機工作點以及各項性能要求是確保新風(fēng)機安裝投運后能滿足轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)需求的關(guān)鍵所在。