趙偉, 林福生, 龔藝杰, 王濤, 錢勇, 王天雄

( 重鋼股份公司燒結(jié)廠, 重慶 401258)

摘 要: 針對重鋼2@360 m2燒結(jié)機(jī)集中灰倉及倉下氣力輸灰系統(tǒng)存在的問題, 分別對灰倉倉體結(jié)構(gòu)及落灰管進(jìn)行了改造, 增加了電磁閥防灰措施, 同時縮短了倉泵裝灰時間及輸灰周期, 收到了良好效果。

關(guān)鍵詞: 燒結(jié); 氣力輸灰; 集中灰倉

1 前 言

氣力輸灰技術(shù)因具有輸送管道布置靈活性高、對場地適應(yīng)性強(qiáng)、輸送效率高、運(yùn)行成本低、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)[1], 近年來在鋼鐵行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。重鋼長壽新區(qū) 2@360 m2燒結(jié)機(jī)除塵灰采用了雙套管氣力輸送。與傳統(tǒng)輸送方式相比, 氣力輸灰采用流態(tài)化技術(shù), 在倉泵輸送器內(nèi)使干灰顆粒形成類流體, 很好地解決了干灰流動性差的問題, 物料在輸送過程中處于/ 靜壓推動+ 流速帶動的低速運(yùn)動狀態(tài), 提高了輸送管道使用壽命和系統(tǒng)的可靠性[2]。在輸送方式上, 可單罐運(yùn)行, 也可雙罐或多罐成組運(yùn)行,系統(tǒng)氣源分布科學(xué)合理, 能隨時起停而不堵管,運(yùn)行安全性好, 自動控制靈活方便, 可自動、遠(yuǎn)操、就地控制。由于整個輸送過程在密閉環(huán)境下進(jìn)行, 很好地解決了除塵灰傳統(tǒng)輸送過程中的二次揚(yáng)塵, 成為重鋼環(huán)保搬遷燒結(jié)工序設(shè)計的一個亮點(diǎn)。然而, 投運(yùn)之初由于系統(tǒng)長時間運(yùn)行不正常, 環(huán)境效應(yīng)無法凸顯, 同時影響了除塵灰的流向暢通, 一度制約了燒結(jié)生產(chǎn)。

2 氣力輸灰系統(tǒng)的設(shè)計特點(diǎn)

2、1 氣力輸灰系統(tǒng)構(gòu)成

重鋼 2 @360 m2燒結(jié)機(jī)氣力輸灰系統(tǒng)包括兩部分(見表 1、表 2) , 第一部分是由分布在 1#燒結(jié)機(jī)頭電除塵( 含兩臺電除塵)、2#燒結(jié)機(jī)頭電除塵(含兩臺電除塵) 、1#機(jī)尾電除塵、2#機(jī)尾電除塵、1#整粒電除塵、2#整粒電除塵、配料布袋除塵、成品布袋除塵等處的 10 臺除塵器對應(yīng)的 16 臺倉泵輸送器, 通過 8 條輸送管將各除塵器捕集的除塵灰輸送至兩座集中灰倉; 第二部分是由集中灰倉倉下四臺倉泵, 通過兩條輸送管將集中的除塵灰輸送至冷固球團(tuán)廠加工配料倉。

2、2 集中灰倉及倉下輸灰系統(tǒng)

在重鋼2@360 m2燒結(jié)機(jī)氣力輸灰系統(tǒng)中,集中灰倉作為中轉(zhuǎn)站, 對除塵灰流向暢通起著至關(guān)重要的作用。集中灰倉主要包含兩座鋼結(jié)構(gòu)- 混凝土倉體、兩臺倉頂單體除塵器、倉下的汽車轉(zhuǎn)運(yùn)通道( 帶兩套星型給料機(jī)- 雙螺旋加濕器)、以及兩套倉下氣力輸灰系統(tǒng)。其中, 汽車轉(zhuǎn)運(yùn)通道作為輔助手段, 在氣力輸灰系統(tǒng)無法正常工作時使用。

3 存在的問題及分析

重鋼 2 @360 m2燒結(jié)機(jī)分別于 2009 年 12月及 2010 年 10 月投產(chǎn), 而氣力輸灰系統(tǒng)投運(yùn)后運(yùn)行并不正常, 尤其是集中灰倉及倉下輸灰系統(tǒng), 一度制約了燒結(jié)生產(chǎn), 影響燒結(jié)工序除塵灰循環(huán)以及除塵器煙囪達(dá)標(biāo)排放。

3、1 灰倉倉體泄漏、打爆

集中灰倉倉體最初設(shè)計是由下部鋼結(jié)構(gòu)與上部混凝土澆筑而成, 投用初期, 因兩部分結(jié)合處強(qiáng)度不夠, 影響倉體承壓能力。此外, 在輸灰系統(tǒng)中, 倉頂單體除塵器的作用是將各除塵器輸送來的灰氣分離, 讓灰沉降在灰倉內(nèi), 而將經(jīng)過凈化的空氣排入大氣。一旦除塵器工作不正常, 就無法進(jìn)行正常的氣灰分離, 灰倉也無法正常泄壓, 導(dǎo)致倉體經(jīng)常出現(xiàn)泄漏、打爆現(xiàn)象, 影響正常輸灰, 嚴(yán)重污染周邊環(huán)境。

3、2 灰倉懸料、堵料

2#燒結(jié)機(jī)與 1#燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)初期, 由于燒結(jié)工序與煉鐵工序產(chǎn)能不匹配, 經(jīng)常出現(xiàn)燒結(jié)倉滿停機(jī)現(xiàn)象。輸灰系統(tǒng)受燒結(jié)主機(jī)運(yùn)行不連續(xù)影響, 不能正常工作, 除塵灰溫度低, 水分高, 加之機(jī)頭除塵灰中 K、Ca、Na 等堿金屬化合物含量高, 容易潮解, 除塵灰流動性變差, 性狀變復(fù)雜, 進(jìn)入集中灰倉后容易懸料、堵料, 輸送過程中經(jīng)常出現(xiàn)下料不暢、堵管等問題。

3、3 輸灰設(shè)備及運(yùn)行信號故障

集中灰倉倉下輸送倉泵因設(shè)計有計量功能, 因此, 倉泵與灰倉落灰管、倉泵與輸灰管之間采用了柔性金屬軟連接器聯(lián)接。系統(tǒng)投運(yùn)初期, 常出現(xiàn)輸灰管堵塞、憋壓等現(xiàn)象, 金屬軟連接頻繁出現(xiàn)穿漏、打爆現(xiàn)象。

輸灰系統(tǒng)自動化程度高, 對閥門開閉、壓力檢測等信號的穩(wěn)定性和可靠性要求較高。然而實(shí)際運(yùn)行中, 進(jìn)氣閥、排氣閥、進(jìn)料閥、出料閥、排堵閥等開閉不到位、穿漏、卡堵等現(xiàn)象時有發(fā)生, 成了系統(tǒng)最主要的故障。

3、4 輸灰控制系統(tǒng)參數(shù)不合理

實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn), 倉泵裝料時間設(shè)置過長,進(jìn)灰過多, 導(dǎo)致進(jìn)料閥關(guān)不上, 無法輸灰; 此外,由于輸灰周期設(shè)置過長, 輸灰效率較低。

4 改進(jìn)措施及效果

針對集中灰倉氣力輸灰存在的問題, 我們從2010 年3 月開始, 用了將近一年的時間, 逐步進(jìn)行了整改。

4、1 灰倉泄漏處理

4、1、1 灰倉倉體改造

針對集中灰倉倉體鋼結(jié)構(gòu)- 混凝土結(jié)合部位強(qiáng)度低, 容易泄漏、打爆的問題, 起初采取打掉倉體混凝土預(yù)制層, 填補(bǔ)漏點(diǎn)后重新澆筑的方案, 實(shí)施后使用半年左右, 倉體泄漏現(xiàn)象減少, 未出現(xiàn)倉體打爆現(xiàn)象。1#燒結(jié)投產(chǎn)后, 由于灰量增加, 輸灰時間延長, 灰倉運(yùn)行負(fù)荷也相應(yīng)提高, 灰倉打爆現(xiàn)象再次出現(xiàn), 證明重新澆筑后的鋼結(jié)構(gòu)- 混凝土結(jié)合部位強(qiáng)度仍然不夠。最終決定, 將兩座灰倉倉體混凝土結(jié)構(gòu)拆除, 全部改為鋼結(jié)構(gòu)。改造實(shí)施后, 經(jīng)過一年多的運(yùn)行證實(shí), 基本解決了倉體泄漏、打爆的問題。

4、1、2 單體除塵器運(yùn)行管理優(yōu)化

倉頂單體除塵器運(yùn)行不正常影響灰倉泄壓, 主要表現(xiàn)在布袋反吹不正常, 以及布袋脫落堵塞除塵器落灰口。解決這一問題, 主要依靠優(yōu)化除塵器運(yùn)行管理, 定期安排單體除塵器檢修, 保證布袋反吹效果等措施。實(shí)施后, 單體除塵器運(yùn)行穩(wěn)定性明顯提高。

4、1、3 強(qiáng)化輸灰管理

為了減緩輸灰過程中高壓灰氣進(jìn)入灰倉,對倉體形成沖擊, 制定了灰倉高料位報警后不得進(jìn)灰, 以及嚴(yán)禁三條以上輸灰管同時向同一灰倉進(jìn)灰的制度, 通過強(qiáng)化操作來解決灰倉打爆、泄漏問題。

4、2 灰倉落灰不暢處理

4、2、1 保持燒結(jié)生產(chǎn)連續(xù)

通過優(yōu)化生產(chǎn)組織, 使燒結(jié)生產(chǎn)保持相對連續(xù), 提高除塵灰的溫度, 改善除塵灰流動性,確保輸灰暢通。實(shí)踐證明, 燒結(jié)作業(yè)率提高后,除塵灰性狀明顯改善。

4、2、2 改造灰倉落灰管

灰倉到倉泵之間的落灰管, 原設(shè)計未充分考慮除塵灰性狀及流動性等因素, 其結(jié)構(gòu)不利于落灰。改造方案圍繞在落灰高度一定的情況下, 盡可能增加落灰管傾角, 使其接近垂直。同時, 在容易堵管位置增設(shè)檢修平臺, 方便處理懸料、堵料。

4、3 輸灰設(shè)備及運(yùn)行信號故障處理

4、3、1 閥門、金屬軟連接穿漏處理

分析各閥門、金屬軟連接穿漏, 主要是受物料沖刷引起, 其使用壽命降低的根源仍然是輸灰系統(tǒng)工作不正常。因此, 一方面采取強(qiáng)化備件管理, 確保穿漏的設(shè)備能夠及時更換, 以減少其對輸灰系統(tǒng)的影響; 而從長遠(yuǎn)考慮, 只有系統(tǒng)地解決輸灰不暢問題, 才能緩解閥門、金屬軟連接等備件使用壽命短的問題。

4、3、2 閥門開閉不到位

系統(tǒng)中進(jìn)氣閥、排氣閥、進(jìn)料閥、出料閥、排堵閥等除了因機(jī)械卡堵、變形、損壞等原因開閉不到位之外, 最主要的問題就是電磁閥出現(xiàn)故障。經(jīng)現(xiàn)場比對分析發(fā)現(xiàn), 由于控制系統(tǒng)電磁閥主要都在室外, 現(xiàn)場環(huán)境惡劣, 尤其是受灰塵多影響, 電磁閥使用穩(wěn)定性大幅度降低。針對這種現(xiàn)狀, 采取對現(xiàn)場電磁閥進(jìn)行隔離保護(hù)的措施, 將一部分電磁閥移至操作室內(nèi), 另外一部分也在合適位置增加操作箱, 避免灰塵進(jìn)入。通過以上措施, 各閥門開閉不到位的現(xiàn)象得到有效遏制。

4、4 輸灰程序修正

針對倉泵進(jìn)灰設(shè)置時間過長, 裝灰太多的問題, 首先對灰倉落灰口插板閥的開度進(jìn)行調(diào)整; 同時摸索總結(jié)不同工況下除塵灰的性狀, 對系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行了調(diào)整, 將裝灰時間由原來的 20 s調(diào)整為10 s, 有效解決了倉泵裝料閥、進(jìn)氣閥、出口閥堵料, 輸灰管堵塞的問題。由于倉泵裝料時間調(diào)整, 對輸灰周期也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整( 由原設(shè)計的 420 s調(diào)整為 240 s), 從而提高了輸灰頻率, 使得每個輸灰周期裝灰時間減少、輸送量下降后, 系統(tǒng)輸灰效率不受影響。

5 結(jié) 論

1) 灰倉倉體全部改為鋼結(jié)構(gòu)后, 倉體強(qiáng)度提高, 承壓能力增強(qiáng); 通過定期安排單體除塵器檢修, 減少布袋反吹故障及布袋脫落現(xiàn)象, 提高輸灰系統(tǒng)灰- 氣分離效率, 保證除塵器對灰倉泄壓能力, 同時強(qiáng)化輸灰操作, 有效地解決了倉體泄漏問題。改造完成一年多來, 未發(fā)生倉體打爆現(xiàn)象。

2) 隨著燒結(jié)生產(chǎn)負(fù)荷增加, 日歷作業(yè)率逐步提高, 除塵灰性狀得到改善, 輸灰系統(tǒng)運(yùn)行趨于正常; 灰倉落灰管的改造完成, 使集中灰倉落灰不暢的問題也得到了解決。

3) 將電磁閥轉(zhuǎn)移安裝到室內(nèi)或增設(shè)操作箱對之進(jìn)行隔離保護(hù), 減輕了現(xiàn)場惡劣環(huán)境對電磁閥的干擾, 大大提高了各閥門的工作穩(wěn)定性,在一定程度上解決了閥門開閉不到位的問題。

4) 通過縮短倉泵裝灰時間及輸灰周期, 減少每個輸送周期的輸灰量, 同時提高輸灰頻率,解決了系統(tǒng)堵管、工作不正常的問題, 提升了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性, 同時也提高了輸灰效率。

參考文獻(xiàn)

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