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 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、經(jīng)濟合理、節(jié)約資源、安全實用、保護環(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)備簡單、占地面積小、維護簡便、運行可靠、投資省、安全環(huán)保、運行成本低、產(chǎn)品質(zhì)量(水渣含水率)穩(wěn)定、使水渣處理實現(xiàn)全自動化等特點的明特法高爐水渣處理工藝。其工作原理是用一臺特殊設(shè)計和制造的螺旋輸送機構(gòu),呈20°傾斜角安裝在水渣池內(nèi),隨著螺旋輸送機構(gòu)的轉(zhuǎn)動,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,從而達到渣水分離的目的;水渣經(jīng)脫水離開螺旋輸送機構(gòu)的U型槽后,通過皮帶機系統(tǒng)送到水渣料場(外銷);沖渣水由水渣池溢流口經(jīng)過濾器過濾后,被濾成干凈水,進入貯水池存放、經(jīng)補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個出鐵場,3個出鐵口;采用兩套明特法水渣處理系統(tǒng),在高爐南、北對稱安裝各一套。南面明特法水渣系統(tǒng)對應(yīng)一個出鐵場、一個出鐵口,出鐵口熔渣溝直接連通?;?,經(jīng)沖制箱沖制成水渣后,直接進入明特法水渣處理系統(tǒng);北面對應(yīng)兩個出鐵場、兩個出鐵口,分別由各自的熔渣溝連通到爐臺邊緣,匯成一條熔渣溝,這一條熔渣溝直接連通?;?jīng)沖制箱沖制成水渣后,直接進入明特法水渣處理系統(tǒng)。南、北各設(shè)一個干渣坑,作為生產(chǎn)備用。
該攪籠機轉(zhuǎn)速共有3個檔位,隨著檔位增大,渣處理能力提高。開爐初期,高爐渣鐵不均勻,單爐渣量不穩(wěn)定,渣量過大而攪籠機負載增加,不能及時排出水渣,導(dǎo)致攪籠池水渣越積越多,攪籠機過載自停,打亂正常生產(chǎn)秩序。
明特法水渣處理系統(tǒng)攪籠機停轉(zhuǎn)采取的應(yīng)對措施:
通過不斷地摸索發(fā)現(xiàn):攪籠機的變頻器設(shè)定最高值只能到達5r/min,和實際的7r/min相差較大,隨即進行調(diào)整變頻器的設(shè)定值。將攪籠機的轉(zhuǎn)速調(diào)整到7r/min;同時將攪籠機上、下軸頭法蘭由強度8.8級的螺絲更換成12.9級高強度的螺絲(上軸頭¢30-220mm、下軸頭¢30-190mm)。
2.2.1 明特法水渣處理系統(tǒng)過濾器停轉(zhuǎn)問題
在生產(chǎn)過程中,明特法水渣處理系統(tǒng)過濾器出現(xiàn)停轉(zhuǎn)現(xiàn)象,觀察分析原因主要有3點:
1)攪籠機停轉(zhuǎn):攪籠機停轉(zhuǎn)后,攪籠池內(nèi)大量的水渣不僅不能排出,而且越過溢流口進入過濾器,造成過濾器過載停轉(zhuǎn);
2)過濾器軸瓦磨損:造成過濾器齒輪與電機齒輪齒合不到位,導(dǎo)致停轉(zhuǎn)及過濾器電機支架螺絲松動;
3)浮渣、細渣增多:堵塞過濾網(wǎng),使過濾網(wǎng)的濾水性變差,造成過濾器負荷過載而停轉(zhuǎn)。
2.2.2 明特法水渣處理系統(tǒng)過濾器停轉(zhuǎn)采取的應(yīng)對措施
1)加強設(shè)備的巡檢:巡檢制度落實到個人,即:一級巡檢為班組級;二級巡檢為車間級;三級巡檢為檢修級;四級巡檢為專業(yè)巡檢并設(shè)有點檢站;
2)加強設(shè)備的潤滑:由原先制定的每四小時給明特法設(shè)備9個潤滑點注油一次,改為每兩小時給明特法設(shè)備9個潤滑點注油一次;
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、泡渣從溢流口進入過濾器;針對這一特點:將攪籠池到過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)中沖渣泵的揚程為45m,水壓為0.45MPa,流量1200m3/h(單臺),開爐期間沖渣泵(兩用一備)的水壓為0.37MPa~0.41MPa,水流量為2400m3/h(兩臺);當水壓>0.3MPa時,水渣顆粒下降幅度較大,細渣上升也較大;水壓<0.19MPa,水渣顆粒上升幅度較大,同時產(chǎn)生浮渣的幾率增加。針對這一實踐經(jīng)驗:采取將沖制箱上的噴水孔孔徑由原來的¢20mm擴至¢30mm,上、下各擴6個噴孔,同時在下排42個孔中增加一個¢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)備過濾器旁增加了一路可控制的獨立水源(備用),用于渣量大時沖洗過濾網(wǎng),平時可用于清洗過濾網(wǎng)上的渣棉;
6)在出鐵出渣時,適量給凈水池補充新水,控制沉淀池的水溫在85℃以下,實踐經(jīng)驗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)過不斷地摸索實踐,新鋼公司2500m3高爐明特法水渣處理系統(tǒng)作業(yè)率從開爐初期的不足90%,到2009年的6月提升至100%并保持至今:
1)生產(chǎn)實踐證明,合理的設(shè)計、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)加強生產(chǎn)過程中設(shè)備的巡檢、點檢,及時排除設(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、節(jié)能、環(huán)保、生產(chǎn)成本低、便于操作的優(yōu)點。
[1]首鋼遷鋼1號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題[D].2008年河南省煉鐵專業(yè)委員會年會暨煉鐵學(xué)術(shù)交流會文集,2008.