摘要:针对宝钢炼铁厂四号高炉(炉容超过5000m3)因巴法渣处理工艺中转鼓滤网易破损的问题,从渣处理的生产工艺、设备、操作等影响因素进行详细分析总结提炼,针对性地论证了具体的改进方案、采取措施的可行性及有效性,并付诸实施,达到改善设备状态、减少脱水滤网磨损、降低系统能耗的目的。
关键词:因巴;转鼓;水渣
1 概述
高炉渣处理,是在高炉炼铁过程中,将矿石中的脉石、燃料中的灰分以及石灰石溶剂中的非挥发性组分形成的熔融状态的高温物质进行加工处理。其主要成分包括钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和少量硫化物。高炉熔渣与铁水分离后,经熔渣沟进入吹制箱,由水渣冲制箱喷出高速水流使熔渣水淬冷却,形成颗粒状的水渣。水渣是高炉冶炼的副产品,也是高品质水泥产品的主要原料,具有较高的经济价值。
2四号高炉INBA法工艺流程:
高炉水渣经水渣沟输送到由渣水斗、转鼓和沉降槽等设备组成的过滤区,水渣进入过滤区的转鼓分配器内,均匀地分配在隔板上,转鼓将渣倒在排出皮带机上,再输送到转运皮带机后进入成品槽,成品槽内的水渣经过一定时间的脱水后,排放到卡车上外运。转鼓滤出的水进入沉降槽,悬浮物在槽内沉淀后,部分清水由循环泵送到冲渣沟冲制水渣,槽内的大部分清水溢流到热水槽,热水由冷却泵送到冷却塔,冷却后进入冷水池,池内的水由粒化泵送到吹制箱冲制水渣,以此往复闭路循环。
3 因巴转鼓过滤网破损的主要原因及改进措施
3.1转鼓滤网存在的问题。转鼓过滤网破损量大,每月大约需要更换30张,检修量大、备件成本高。主要原因是内层过滤网在使用中受到冲击,加之本身存在的张力,与支撑网存在间隙,造成内层过滤网破损。
3.1.1转鼓过滤网破损的原因分析:
支撑网不起作用。安装在转鼓本体上的支撑架不能完全起到支撑、依托作用;过滤网的支撑架只有在支撑架的“八”字形的部位起到一些支撑,而无法对整张过滤网起到有效支撑,是过滤网破损的主要因素。转鼓受渣后易弹出,使过滤网和支撑网之间产生距离,易损坏;转鼓为圆柱体形状在接受水渣时,过滤网、支撑网因承受水渣往外弹出,外弹的程度,由出渣量的大小确定,渣量越大,外弹也越大,约80~100mm。过滤网往外弹到极限将断裂,随着支撑网钢丝的弹性消失,无法再收回,形成“大肚子”,与内层过滤网产生距离,造成过滤网无支撑依托,易破损。
炉前、大沟作业不规范。在渣沟疏通与修理作业中,大块渣、硬渣直接落入水渣槽中,然后进入转鼓,造成冲击,是导致滤网破损的次要因素。大沟修理渣沟过程中,大块硬渣进入渣处理设备也能造成滤网破损。
3.1.2改进转鼓过滤网破损的措施:
新增大格子支撑网 。从生产实际综合考虑,采用直径为1.5mm加粗不锈钢的40×40mm大格子支撑网,安装在最内层,中间为过滤网,外层为支撑网。大格子支撑网其重量比外层的支撑网轻,对转鼓的稳定运行无任何影响;采用加粗不锈钢钢丝,能承受大渣量、硬渣块的冲击,给过滤网与支撑网全面支撑,保护其不易受到冲击。另外支撑网成本较低,易安装。
优化炉前、大沟作业管理。在炉前主铁沟、渣沟旁专门放置回收斗、杂物斗,将清理出来的泥炮等回收;严禁大沟将大块杂物桶入渣沟,杜绝异物进入水渣设备中。
3.1.3转鼓安装大格子支撑网的效果。能承受大渣量、硬渣块的冲击,给过滤网与支撑网的全面支撑。保护过滤网与支撑网不受到冲击,延长使用寿命。外层支撑网“大肚子”现象消失。
3.2转鼓内部的分配器、缓冲槽使用周期过长
分配器、缓冲槽安装在转鼓内部,安装排列顺序是排出皮带机、分配器 、缓冲槽。分配器将渣水混合物均匀地分布在转鼓中,缓冲槽用来缓解渣水混合物对转鼓过滤网的直接冲击。分配器与缓冲槽于定修时更换,使用18个月,会出现大面积破损现象,渣水混合物无法均匀地分布,缓冲槽无法起到缓冲作用,直接冲击内层滤网,造成滤网损坏。
3.2.1分配器、缓冲槽使用周期过长的原因分析:日常生产中无法检修,只能利用定修时机。分配器、缓冲槽安装在转鼓内部,上面还有排出皮带机。日常生产中,只能将排出皮带机拉出来,打开分配器的观察孔,对缓冲槽的局部观察,但无法实施检修、处理。检修只能等到高炉定修时才能进行,需10小时以上。另外分配器、缓冲槽均采用普通钢材制造,耐磨效果差、使用周期短。
3.2.2解决分配器、缓冲槽使用周期过长的措施。优化转鼓内部的分配器、缓冲槽的使用周期,根据四高炉使用的矿石原料情况、渣铁比、水渣产量等综合因素,调整设备的使用周期为6个月,即使未出现小面积破损现象,也要进行更换。优化日常点检与检修周期。
3.2.3转鼓分配器、缓冲槽使用周期优化的效果。杜绝分配器、缓冲槽出现严重破损的现象;减少对转鼓滤网的冲击;降低备件成本与检修费用。
3.3转鼓过滤网空气吹扫压力不稳定
转鼓过滤网清洗装置有两种,一种是转鼓过滤网空气吹扫装置,另一种是转鼓水清洗装置。两种装置的作用是先由过滤网空气吹扫将粘附在滤网上的小颗粒水渣吹扫掉,再由水清洗装置喷水清洗,以防止转鼓过滤网眼孔的堵塞,影响滤水效果。实际生产中由于气源不稳定,也可造成转鼓过滤网破损。
优化空气吹扫压力不稳定的措施:优化因巴法渣处理系统空气管路。根据高炉区域空气管网的布局及走向,接一路气源到水渣区域,气源压力由原来的0.3Mpa,提高到0.7Mpa,确保气源稳定。调整、优化转鼓过滤网空气吹扫参数。转鼓过滤网空气吹扫压力在0.120~0.2Mpa之间,转鼓过滤网破损数为35张,而在0.09~0.1Mpa之间转鼓过滤网破损的平均数为17.8张。
3.3.1转鼓过滤网空气吹扫实施后的效果。气源管路的优化确保了稳定的气源压力,保证了吹扫效果。合适的吹扫压力,能减少转鼓滤网破损,消除皮带机下部大量积渣的现象,并提高转鼓滤水性能。
3.4转鼓水清洗喷嘴的管理优化。此前转鼓水清洗装置的喷嘴喷出的水呈柱状,压力集中,直接冲击在转鼓过滤网上,易造成滤网破损。
3.4.1转鼓水清洗喷嘴管理存在的问题。未能辨识喷嘴喷出水的形状对转鼓滤网带来的影响,喷嘴喷出的水流为“柱状”,水量、压力集中,直接冲击滤网可使转鼓内外滤网破损。“柱状”形的水流喷出的是直线型的,喷嘴之间有死角,无法覆盖清洗,造成粘结在过滤网上的渣不能冲净,导致滤水能力下降,水渣含水率偏高。目前转鼓水清洗的水压、水量,分别在15Mpa与110m3/h左右,偏高。
3.4.2改进转鼓水清洗管理的措施。及时更换水清洗装置的喷嘴,并规定每周对喷嘴进行检查,发现喷水形状异常,立即更换。根据加压泵电机功率,将水压与水量参数控制在10Mpa与70m3/h。更换后的水清洗喷嘴喷出的水呈扇形,水分散且将滤网全部覆盖,消除了喷嘴间的死角,对转鼓内外层滤网的冲击明显变小。
3.4.3转鼓水清洗喷嘴优化的效果。改善转鼓水清洗喷嘴的作业、维护管理。消
除喷嘴间的“死角”,转鼓滤网的清洗得到保障。转鼓滤水能力得到提升,转鼓
运行稳定。
4结束语
针对四高炉转鼓滤网使用周期短的问题,分别从操作工艺、设备、作业等方面进行了优化改进,转鼓过滤网破损量得到明显控制,转鼓过滤网破损量从原来得每月平均30张,减少到每月平均10张,满足了冲制水渣的需要,收效明显。
参考文献:
[1]《宝钢炼铁厂高炉工艺篇》2015年9月
[2]《超大型高炉新INBA渣处理运维工法》2018年7月