傅剑城
福建泉州闽光钢铁有限责任公司，福建省泉州市安溪县，362411
摘要： 结合福建泉州闽光钢铁有限责任公司炼钢厂现有的生产工艺条件，介绍了泉州闽光炼钢厂转炉OG风机叶轮使用情况、改造优化及优化后的运行效果，对优化后的经济和效益进行了分析和说明。
关键词： 炼钢 OG除尘风机 设备 工艺流程 钢厂 改造
onverter OG dust removal fan impeller transformation,
Fu Jiancheng
(Fujian Quanzhou Min Guang Iron & Steel Co. , Ltd. , Fujian Quanzhou Anxi County, 362411)
abstract: combined with the existing production process conditions of Fujian Quanzhou Min Guang Iron & STEEL CO. , Ltd. , this paper introduces the use of the impeller of converter OG fan in Minguang steel-making plant of Quanzhou, optimizes the retrofit and the operation effect after the optimization, and analyzes and explains the economic and benefit after the optimization.
Keywords: steelmaking OG dust removal fan, equipment, process flow, steel plant, transformation
1、前言：
炼钢厂转炉煤气原有3台OG除尘风机（型号：AII1650）和一台备用风机（型号：AII1200），额定转速：2980r/min，厂家配套叶轮材质为：HG785。由于现有条件下满足生产环保需求，风机长期高速运转2700r/min，且回收烟气带有少量粉尘，叶轮积灰不均衡；冲洗频繁，导致长时间冲刷，叶轮叶片磨损，侵蚀严重。风机平均运行1.5个月，易发生振动变大而无法使用，需倒备用风机停机开盖检修叶轮并做动平衡。同时，叶轮冲刷需进行修复，委托检修频繁，检修维护成本较高，且影响煤气回收、除尘效果和生产节奏。经过多方考察及对材料的筛选，对叶轮进行钛合金升级改造。
2、概述：
炼钢转炉现有3座50TOG系统系原“两文”“三脱”OG系统改造，转炉烟气净化除尘系统为未燃法高效双塔烟气净化系统。高效双塔烟气净化系统即高效节水节能洗涤一体塔+脱水塔的双塔系统。通过喷淋蒸发与洗涤净化、冷却、脱水后的烟气经OG风机抽引至风机房，经过在线激光分析分析，当烟气符合回收条件时，由风机抽送的烟气，在三通阀切换至逆止水封阀，放散状态转到回收状态，经过逆止水封阀和气柜进口水封后被送往煤气柜完成回收储存，然后由煤气加压站的加压风机将煤气加压送往各用户；当烟气不符合回收条件时，烟气经旁通阀、三通阀切换至放散烟囱，然后通过排放烟囱点火放散。通过净化处理后，烟囱排放烟气溶度，达到《炼钢工业大气污染排放标准》（GB 28664- -2012）的排放标准，同时处理后的烟气含较高CO，全部回用利用。其工艺流程见图1.
综上所述，OG风机是炼钢生产的关键设备，如果出现故障不能正常工作，不仅耽误生产、影响质量、还有可能导致事故扩大化，对生产人员生命安全造成威胁。以此，对OG风机叶轮进行改造，确保OG风机的正常平稳运行，提高安全可靠性具有极其重要意义。
图1
3、改造前的运行情况介绍
①叶轮表面容易结垢、运行周期短，风机平均运行1.5个月，需倒备用风机停机开盖检查清垢，清理难度大、时间长。
②叶轮叶片不耐磨，冲刷磨损、侵蚀严重，（如图1、2、3所示），造成动平衡失衡，需对叶轮修复并做动平衡检测。检修频繁、修复难度大、费用高。
③叶轮容易被冲刷、磨损，运行过程检测振动值升高快，影响煤气回收安全、除尘效果和生产节奏。
针对上述存在严重影响风机安全运行诸多不利因素，我厂提出对OG风机叶轮进行钛合金材质优化改造。
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4、改造工作分阶段施工情况
4.1、材质方案的选择及联系厂家测绘图纸
①为保证现有外形及安装尺寸不变（即互换性）的条件下，联合厂家现场对叶轮进行测绘、制图（见图2），并组织专业设备管理人员，对相关的安装尺寸逐一进行仔细核对。
②根据钛合金叶轮具体耐磨、耐腐蚀、不易积垢及易清理的特性。按测绘审核后的图纸，由厂家完成钛合金叶轮制作（叶轮整体采用机加工石墨型钛合金铸造成型技术）。
③为降低改造成本，由我厂提供旧转子组，厂家负保护性拆除，保留原有转子组的长轴、各类轴套及平衡盘后，新钛合金叶轮制造完成，并核对尺寸后，再与钛合金叶轮组装新转子组总成，送回安装到机组运行。
④根据厂家钛合金叶轮制造周期，通过第一台改造完成运行正常后，合理安排下线逐台进行改造更换。
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图2
4.2、风机叶轮冲洗装置改造
原OG除尘风机自带的叶轮冲洗清灰装置，主要针对叶轮背面、叶轮进风口部位，除尘效果及冲洗清灰情况不是很理想，叶轮积灰分布不均衡，设计制造一种叶轮高效冲洗装置，通过该装置安装使用，将原清洗装置取消，在叶轮轴向对称两侧，安装设计制作的高效清洗装置，代替原风机径向、轴向的清洗装置，并根据每台风机的运行情况，调整装置的角度，达到最理想的工作状态。经过长时间使用，可对叶轮积灰面进行有效可靠的冲洗，同时起到除尘雾化效果，降低出口烟气含尘溶度。通过该装置可代替和简化原风机自带的冲洗装置，降低冲洗水量；解决叶轮积灰情况，提高风机在线运行时间，降低下线清灰的人工劳动强度；还可提高风机轴瓦的使用寿命，降低风机下线的检修成本；同时对烟气产生了一定雾化清洗效果，降低出口烟气的排放溶度。（该装置已申请实用新型专利）
5、改造后情况
通过改造长时间运行，观测风机运行数据变化，风机在线运行时间最长连续7个月振动数值无明显变化，考虑运行安全及了解风机叶轮磨损情况，第8个月强制下线拆盖检查。效果体现：
①运行数据稳定，在线连续运行时间长，未出现较大波动。
②改造后叶轮积灰情况均衡，长时间连续运行，叶片未见磨损，未出现冲刷现象。（见图3）
③叶轮表面光滑，积灰结垢容易清理，降低了维护工作量。
④重新清理后恢复运行，各项数据指标正常，不需修复叶轮及其他动平衡检测，降低检修维护成本。
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图3
6、效益及计算依据：
直接经济效益（按单台机）计算：
1）原叶轮30万/套，在线使用1.5个月下线修复做动平衡，风机拆安一次外委费用2.6万元；叶轮修复及做动平衡一次2.5万元；综合以上年产生费用：（2.6+2.5）*12/1.5=40.8万元；
2）钛合金叶轮60万/套，在线使用4个月，下线清灰及做动平衡，风机拆安一次外委费用2.6万元；叶轮清灰及做动平衡一次1.5万元；综合以上年产生费用：（2.6+1.5）*12/4=12.3万元；
3）年可节约维修费用：40.8-12.3=28.5万元，年投资回报率：（60-30）/28.5=105.3%：
4）降低劳动强度：改造后风机拆安由原来故障下线拆检的1.5个月/次，降为计划性检查4个月/次，大大降低了工人的劳动强度。
环保效益：
三台主风机额定转速2980r/min；备用风机额定转速2860r/min。频繁切换备用风机运行，由于转速降低，吸风量降低，对一次除尘系统除尘造成效果减弱，易造成厂房冒烟，污染周边环境，改成钛合金叶轮后，由于运行周期长，可有效减少冒烟问题，使用环境得到改善。
7、结语
(1）鉴于我厂OG风机改造后，有效提高叶轮使用寿命的成果，对同类型OG风机的运行，具有一定的改造借鉴意义。同时，也是对设备材质选择的具有一定的指导作用。
(2）从使用上寿命及安全运行上考虑，在类似高转速运行的OG风机，在制造过程中，原风机厂家能够提高铸造技术、投资成本，考虑新型钛合金材料的使用，对新建投资企业有多重选择，可避免导致后续运行出现的问题，在另行改造途径。
通过改造为炼钢厂生产发展提供有效能源保障的同时，不断提升设备运行安全可靠性，不断减轻环境负荷，在建设资源节约型和环境友好企业方面当好排头兵。通过自主改造创新，形成具有闽光自主知识产权的管理创新与节能技术。提倡自主创新、自主集成，对厂区内成功应用的技术要快速推广。依托科技进步，优化生产组织，大力推广节能新技术、新工艺的应用。