典型工藝流程分析

1、.第九章 典型工藝流程分析第一節(jié) 寶鋼轉(zhuǎn)爐凈化及回收系統(tǒng)一、寶鋼OG裝置流程寶鋼300t大型轉(zhuǎn)爐OG系統(tǒng)是由裙罩、煙罩、煙氣冷卻裝置、煙氣凈化裝置、煤氣回收裝置、給水處理系統(tǒng)、煙氣放散塔及其附屬安全設(shè)施等構(gòu)成。煙氣凈化采用雙級(jí)文氏管，凈化效率高達(dá)999，排放濃度小于100標(biāo)rngm3，設(shè)備管道化。設(shè)有爐口微差壓控制裝置，使罩內(nèi)保持±20Pa的壓差，煤氣回收濃度達(dá)5565。煙罩采用密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，一文、二文串接供水，新水補(bǔ)給量2tt鋼。設(shè)有半密閉式二次集塵系統(tǒng)，在兌鐵水、加廢鋼、出鋼、修爐作業(yè)時(shí)，對(duì)一次煙罩不能捕集的煙塵，進(jìn)行二次捕集，確保操作平臺(tái)區(qū)的粉塵濃度不超過(guò)5mgm3。除塵設(shè)

2、備總重量占車(chē)間設(shè)備總重量的27，投資占21。寶鋼煉鋼廠(chǎng)300t氧氣轉(zhuǎn)爐采用OG法對(duì)轉(zhuǎn)爐煙氣進(jìn)行冷卻、除塵，回收余熱和轉(zhuǎn)爐煤氣，是世界上具有代表性的日本的OG法，寶鋼OG法采用閉罩吹煉，轉(zhuǎn)爐煙氣通過(guò)爐口微差壓裝置控制在未燃狀態(tài)下進(jìn)行處理，以最大限度地回收煤氣，并提高煤氣的質(zhì)量。由于OG法技術(shù)安全可靠，自動(dòng)化程度高，綜合利用好， 寶鋼OG裝置主要由煙氣冷卻、煙氣凈化、煤氣回收和污水處理等系統(tǒng)組成，其流程見(jiàn)圖9一l。圖9一l 寶鋼OG裝置流程圖高溫?zé)煔獬鲛D(zhuǎn)爐后，隨即進(jìn)入水冷式煙罩，煙氣的空氣燃燒系數(shù)約為10，煙氣中的一氧化碳繼續(xù)燃燒生成二氧化碳。煙氣冷卻系統(tǒng)由活動(dòng)裙罩、下部煙罩、上部煙罩、下部鍋爐和

3、上部鍋爐組成。其中活動(dòng)裙罩、下部煙罩和上部煙罩采用循環(huán)熱水冷卻裝置，而下部鍋爐和上部鍋爐采用強(qiáng)制循環(huán)汽化冷卻裝置。活動(dòng)裙罩由四臺(tái)液壓缸進(jìn)行升降，在回收期為充分限制爐氣在爐口燃燒，進(jìn)行降罩，作閉罩吹煉。高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)煙氣冷卻系統(tǒng)后，煙氣的溫度由1450C降至1000C以下，然后進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)。 該系統(tǒng)包括兩級(jí)文氏管、900彎管脫水器和水霧分離器。 第一級(jí)文氏管(下稱(chēng)一文)采用手動(dòng)可調(diào)喉口文氏管，煙氣溫度由1000C降至飽和溫度75，使大部分粗顆粒隨污水進(jìn)入90。彎管脫水器而排出，從而達(dá)到粗除塵的目的。 第二級(jí)文氏管(下稱(chēng)二文)采用RD型自調(diào)喉口文氏管，通過(guò)爐口微差壓裝置由液壓缸自動(dòng)調(diào)節(jié)喉口開(kāi)度，

4、控制波動(dòng)的炳氣以高速狀態(tài)通過(guò)喉口，以達(dá)到精除塵的目的。二文后的煙氣溫度繼續(xù)下降，一般可達(dá)67左右。 經(jīng)二文除塵后的煙氣除通過(guò)90。彎管脫水器進(jìn)行脫水外，再通過(guò)擋水板水霧分離器，進(jìn)一步分離煙氣中的剩余水分，然后通過(guò)流量計(jì)由引風(fēng)機(jī)送入轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)。煙氣根據(jù)成分控制裝置由三通切換閥進(jìn)行切換，分別進(jìn)行回放或放散。吹煉初期和末期由于煙氣中一氧化碳含量不高，所以通過(guò)放散煙囪燃燒后排入大氣放散，在回收期時(shí)，煤氣經(jīng)水封逆止閥、V型水封閥和煤氣總管送入煤氣柜。煤氣柜容積為80000m3，采用威金斯型橡膠密封全干式煤氣柜。為節(jié)約電耗，引風(fēng)機(jī)附設(shè)液力偶合器進(jìn)行調(diào)速，在非吹煉期降速運(yùn)轉(zhuǎn)二、主要技術(shù)參數(shù)1、煙氣量的

5、確定轉(zhuǎn)爐在整個(gè)吹煉過(guò)程中，影響煙氣量變化的因素很多，所以計(jì)算方法也不同。寶鋼300t轉(zhuǎn)爐煙氣量的確定，是按吹氧強(qiáng)度確定的。(1)供氧量：吹氧量 70000m3h鐵礦石用量 46kgt鋼水礦石含氧量 O19m3kg總供氧量為：70000+019 x 46 x 306 x 60÷9=87830m3h(2)標(biāo)況煙氣量V0煙氣量為總供氧量的2倍，燃燒10后體積增大至1188倍。 則 V0=208684m3h 取 V0=210000m3h (3)工況煙氣量V煙氣溫度在67，機(jī)前負(fù)壓為12000Pa(1200mmH2O)時(shí)，工況煙氣量V為426000m3h。2系統(tǒng)總壓力損失寶鋼OG裝置采用低壓流

6、程，系統(tǒng)總壓力損失在工況時(shí)為17500Pa(1750mmHO)，其各段壓力損失分配見(jiàn)表9-1。 表9-1 OG裝置壓力損失分配(Pa)第二級(jí)文氏管8000以上11800以上機(jī) 前管道及流量計(jì)1500以下1500以下小 計(jì)12000l5800煤 氣 柜3500機(jī) 后管 道 等20001700小 計(jì)550017003轉(zhuǎn)爐煤氣成分及回收量(1)轉(zhuǎn)爐煤氣成分轉(zhuǎn)爐煤氣成分見(jiàn)表92。表中煤氣成分是指轉(zhuǎn)爐煤氣柜內(nèi)的成分，熱值為8400kJ，m。(2000kcaIm。)。目前實(shí)際CO含量已達(dá)7080。表92 轉(zhuǎn)爐煤氣成分()組 成成 分最 高 值COC02N 2H2O 2556617.32216.728若 干

7、<172.512.315.2(2)煤氣回收量煤氣回收量受到操作制度(如回收時(shí)間、排渣次數(shù))、冶煉條件(如鐵水比、鐵水成分)以及用戶(hù)條件等因素的影響。目前實(shí)際平均回收量可達(dá)100110m3t鋼水。4、煙塵成分及排放標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)爐煙塵的主要成分是鐵和鐵的氧化物，其成分隨爐氣在爐口的燃燒率的變化而不同。由于采取了未燃法，所以煙塵的主要成分為低價(jià)氧化鐵(FeO及Fe3O4)，其顆粒較粗，有利于煙氣凈化。（1）煙塵的主要成分如下(重量)：金屬鐵-13、Fe0-68.4、Fe203-6.8、sio2-1.6、Mno-2.1、Ca0-3.8%、MgO-0.3、其他4%、其中全鐵占7l。（2）粉塵的粒度分布如

8、下(重量)：>100m-8、10060m -7、6040m- 10、4030m-15、 3020m-24、20lOm20 、<lOm-16大部分粒度為10m以上，小于10pm的粉塵僅為少量。煙塵的真密度為45tm3左右。 煙塵的含量，轉(zhuǎn)爐一般為120gm3，寶鋼轉(zhuǎn)爐吹氧強(qiáng)度較高，瞬時(shí)最大值可達(dá)200gm3。 煙塵回收量為16kgt鋼水，按年產(chǎn)鋼水67l萬(wàn)t計(jì)算，每年可回收107360t。關(guān)于煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)，日方保證值為100mgm3以下，低于我國(guó)的三廢排放標(biāo)準(zhǔn)(150mgm3)。5、測(cè)定方法按下述規(guī)定：（1）在放散塔規(guī)定的取樣孔中取樣。（2）從吹煉開(kāi)始到結(jié)束連續(xù)取樣，該爐煤氣不回收。

9、（3）取7爐樣，刪去最高值和最低值，取5爐的算術(shù)平均值作為考核指標(biāo)。 煉鋼廠(chǎng)在試生產(chǎn)期對(duì)OG裝置出口含塵量進(jìn)行了一次初步測(cè)定，測(cè)定位置在放散塔中部+30m的取樣孔，測(cè)定結(jié)果，平均值為176mgm3。三、OG裝置主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)轉(zhuǎn)爐公稱(chēng)容量 300t 最大鐵水裝入量 306t吹煉時(shí)間 16min冶煉周期 36min燃燒率 10%爐氣溫度 1000一文入口溫度 1450一文出口溫度 75二文壓力損失 80009000Pa(800900mmH2O)引風(fēng)機(jī)出口溫度 72煙氣量 210000m3/h， 系統(tǒng)壓力損失 17500Pa(1750mmH20)引風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量 3100kW引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(高速) 14

10、30r/min (低速) 600r|min排放含塵量 100mg/m3，耗電量(引風(fēng)機(jī)) 33kWh/ t鋼水，耗水量(水處理) 22m3/ t鋼水煤氣回收量> 100m3t鋼水煤氣熱值 8400kJm3煙塵回收量(FeO) 16kg/ m3煙塵合鐵量 7l1n。蒸汽回收量 35kgt鋼水四、OG裝置煙氣凈化流程的特點(diǎn)1綜合利用，變害為利 OG裝置對(duì)轉(zhuǎn)爐煙氣實(shí)行全面治理，綜合利用，不但消除了對(duì)環(huán)境的污染，而且回收了大量高質(zhì)量的轉(zhuǎn)爐煤氣、含鐵粉塵和余熱，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到70年代末國(guó)外先進(jìn)水平。2流程簡(jiǎn)單、布置緊湊煙氣凈化系流程采用兩級(jí)文氏管洗滌系統(tǒng)，流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少。在布置上，從一文開(kāi)始自上而

11、下地布置，一直通向室外引風(fēng)機(jī)，整個(gè)流程顯得十分緊湊通暢，因此，系統(tǒng)的壓力損失小，也減少了煤氣死角渦流。3裝備水平先進(jìn)采用液壓傳動(dòng)的R-D文氏管、液壓升降的活動(dòng)裙罩、 0G專(zhuān)用引風(fēng)機(jī)、液力偶合器、節(jié)電裝置以及密閉性能良好的三通切換閥和水封逆止閥等先進(jìn)設(shè)備。4自動(dòng)化程度高。采用爐口微差壓裝置配合轉(zhuǎn)爐閉罩吹煉，提高了回收煤氣的數(shù)量和質(zhì)量。由于煙塵在未燃狀態(tài)下主要成分為低價(jià)鐵，其顆粒度效粗；在文氏管中與水接觸后，易于凝聚成團(tuán)，從脫水設(shè)備中分離出來(lái)，因而也提高了除塵效率。、此外，還設(shè)置時(shí)間順序控制裝置和氣體連續(xù)分析裝置，使轉(zhuǎn)爐吹煉實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。5運(yùn)行安全可靠 · 在整個(gè)吹煉過(guò)程中，為保證系統(tǒng)

12、安全運(yùn)行，采取了一系列安全措施，如采用水封、氮封來(lái)保證系統(tǒng)的密閉性，在系統(tǒng)的頂部和下部設(shè)有安全閥進(jìn)行泄壓，以及用氮?dú)獯祾呙簹?系統(tǒng)等安全措施，做到萬(wàn)無(wú)一失。6系統(tǒng)壓力損失小 由于流程簡(jiǎn)單，凈化設(shè)備少，并且采用了高效率、低壓損的RD文氏管作為精除塵的第二級(jí)除塵設(shè)備，使系統(tǒng)的壓力損失大為降低。RD文氏管的壓力損失在保證除塵效率的前提下控制在80009000Pa(800900mmH：O)，使系統(tǒng)總壓力損失達(dá)到17500Pa(1750mmH20)。而國(guó)內(nèi)在同樣除塵效率下，二文的壓力損失一般為12000Pa(1200mmH2O)，個(gè)別流程需達(dá)1400015000Pa(14001500mmH2O)，才能滿(mǎn)

13、足煤氣凈化回收的要求，這樣，系統(tǒng)的總壓力損失必須在24000Pa(2400mmH：O)以上。7耗電量低由于系統(tǒng)的壓力損失小，引風(fēng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速為1430rmint另外，引鳳機(jī)采用液力偶合器進(jìn)行調(diào)速，在非吹煉期以低速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，耗電指標(biāo)降至33kWht鋼水左右，遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)的消耗指標(biāo)。8耗水量低OG裝置除塵用水采用密閉循環(huán)系統(tǒng)，污水不外排。每座轉(zhuǎn)爐的循環(huán)水量為980m3h，單耗達(dá)20m。t鋼水左右。為減少污水處理量，兩級(jí)文氏管采取串接供水，即二文回水直接串接提升供一文使用，以提高利用率。9引風(fēng)機(jī)露天布置 tOG引鳳機(jī)、液力偶合器及電動(dòng)機(jī)均采取密封措施，在室外露天安裝，不設(shè)風(fēng)機(jī)房，節(jié)約了基建投資。而國(guó)內(nèi)

14、引風(fēng)機(jī)均設(shè)有獨(dú)立的風(fēng)機(jī)房或設(shè)在轉(zhuǎn)爐除塵跨頂部。第二節(jié) 寶鋼凈化和回收系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一第一級(jí)文氏管1、 文氏管主要作用第一級(jí)文氏管采用手動(dòng)可調(diào)喉口文氏管(圖92)其主要作用是降溫和除塵。高溫?zé)煔庠诤砜谝砸欢ǖ乃俣扰c水進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，同時(shí)煙塵與水霧進(jìn)行撞擊凝聚，從脫水器分離出來(lái)，達(dá)到降溫熄火和粗除塵的目的。為此，在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用手動(dòng)調(diào)整喉口擋板的開(kāi)度，控制一文的壓力損失在2500Pa左右，然后固定使用。圖92 第一級(jí)文氏管l一噴水給水管，2一溢流給水管3一水冷夾套4一手動(dòng)調(diào)節(jié)板，5一擴(kuò)散段，6一喉口(5oo×2800×2) 7一收縮段8一溢流槽9一噴水裝置10一反濺板ll一支架

15、12一水管2、 文氏管結(jié)構(gòu)一文由兩個(gè)并聯(lián)安裝的文氏管組成，每個(gè)喉口的斷面尺寸為2800 x 500mm，高度為700mm.采用雙文氏管并聯(lián)安裝可適當(dāng)降低文氏管的高度，適用于大型轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)。一文全高為125m。一文收縮角：長(zhǎng)邊為48036，短邊為38048。一文擴(kuò)散角：長(zhǎng)邊為10012，短邊為l024。 一文收縮段處于高溫多塵氣流中，為防止磨損或燒損，各部件均采用耐磨合金鋼制作，如：收縮段內(nèi)壁采用可焊性高強(qiáng)度鋼板，牌號(hào)為： WELTEN80C(新日鐵規(guī)格)。噴水管及反濺板采用不銹鋼，牌號(hào)為：SUS304(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))一文喉口結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖93。擋板的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有正反螺紋的螺桿，喉口開(kāi)度的調(diào)節(jié)是通

16、過(guò)操作手柄轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿而進(jìn)行的。全開(kāi)喉口的設(shè)計(jì)流速為45ms，使用時(shí)，喉口的實(shí)際流速調(diào)節(jié)至6070ms。圖93一文喉口結(jié)構(gòu)l一檢查門(mén)2一軸，3一可調(diào)擋板I 4一操作手柄，5一螺桿，6一刻度盤(pán)3、 文氏管除塵用水一文除塵用水分為噴水和溢流兩部分。噴水采用反濺板形式。由于噴水利用二文回水，水質(zhì)較差，其懸浮物在2000mg/L左右。為防止堵塞，不可能使用噴水孔很小的細(xì)噴嘴。因此，將二文回水直接噴灑在反濺板上，使水滴布滿(mǎn)喉口，通過(guò)喉口高速氣流的作用，將水滴充分霧化并蒸發(fā)吸熱，使煙氣飽和并除塵。反濺板置于收縮段入口之上。這是由于矩形文氏管的濫流水封面難以保持水平，萬(wàn)一水面傾斜，局部壁面噴不到水則容易產(chǎn)生干濕

17、交界面而造成積灰。因此，在收縮段上部噴水，可使水滴布滿(mǎn)收縮段的周壁，以避免產(chǎn)生干濕交界面。溢流水采用新水由收縮段上部矩形斷面的四個(gè)角溢出。這是因?yàn)榫匦挝氖瞎艿乃膫€(gè)轉(zhuǎn)角處極易積灰的緣故。噴水反濺板共12塊，每個(gè)文氏管各設(shè)6塊。噴水量為780m3h，給水泵壓力為O.7Mpa。溢流水量為200m3h。此外，收縮段還設(shè)水冷套，加強(qiáng)冷卻措施。水量為40m3h。二第二級(jí)文氏管 第二級(jí)文氏管采用RD型可調(diào)喉口文氏管(圖94)。文氏管喉口設(shè)橢圓形擋板。通過(guò)爐口微差壓裝置檢測(cè)爐口壓力信號(hào)，由差壓變送器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)液壓缸，以此調(diào)節(jié)二文喉口檔板，使排氣量適應(yīng)煙氣量的變化，保證氣流以以高速狀態(tài)通過(guò)喉口，達(dá)到精除

18、塵的目的。二文由兩個(gè)并聯(lián)安裝的文氏管組成，每個(gè)喉口的斷面尺寸為1750 x 920mm，高度為1200mm。橢圓形擋板的長(zhǎng)軸為1000mm，短軸為501mm。全開(kāi)喉口流速為80m/s，使用時(shí)，喉口實(shí)際氣流速度調(diào)節(jié)至100120mS.采用雙文氏管并聯(lián)安裝可適當(dāng)降低文氏管的高度，適用于大型轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)。文氏管全高為13.5m。二文收縮角：長(zhǎng)邊為25012，短邊為2l0 。二文的擴(kuò)散角：長(zhǎng)邊為12030，短邊為10036。 為了降低二文的壓力損失，在喉口擋板上部設(shè)分流板，分流板坡角與收縮段夾角一致。二文處于高速多塵的氣流中，各部件均選用特殊耐磨材料，如RD擋板采用高強(qiáng)度低合金鋼，牌號(hào)為：CORTEN

19、SOA(新日鐵規(guī)格)。收縮段與擴(kuò)張段采用可焊性高強(qiáng)度鋼板，牌號(hào)為WELTENSOC(新日鐵規(guī)格)。 圖94 第二級(jí)文氏管1一收縮段2一分流板，3一喉口，4一擴(kuò)散段，5一進(jìn)水管I 6一氮捅針氣缸，7一 噴水孔，8一橢圓形擋板，9一傳動(dòng)軸1、 第二級(jí)文氏管?chē)娝牡膲毫p失回收時(shí)控制在8000Pa以上；放散時(shí)可將進(jìn)柜一段壓力損失用在二文上，調(diào)節(jié)到11800Pa以上，以提高放散期的除塵效率。二文給水方式為外噴，每個(gè)文氏管喉口設(shè)90只噴水孔，雙側(cè)對(duì)噴各45只。噴孔上下兩排，交錯(cuò)布置。噴孔直徑為7mm，在非吹煉期用氮捅針進(jìn)行自動(dòng)清掃。二文給水量為680m3h，其中80 m3h為分流板上部的清洗水。給水泵

20、壓力為O.9MPa，給水懸浮物為200mgL左右。3、第二級(jí)文氏管（RD）具有以下特點(diǎn)： （l)橢圓形擋板的調(diào)節(jié)線(xiàn)性良好，喉口擋板的開(kāi)度與通過(guò)的氣量在相同的壓力損失下、基本上呈一次函數(shù)關(guān)系。由RD文氏管的性能曲線(xiàn)圖(圖95)可知，擋板的開(kāi)度在300全閉狀態(tài))至800時(shí)，與氣量的關(guān)系基本上是直線(xiàn)關(guān)系。這樣有利于調(diào)節(jié)喉口的氣流速度，提高了擋板的調(diào)節(jié)精度。（2)RD文氏管擋板的執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用液壓傳動(dòng)控制裝置，其調(diào)節(jié)精度高，傳動(dòng)平穩(wěn)，能高速起動(dòng)、制動(dòng)與反向運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)訊號(hào)大小進(jìn)行無(wú)級(jí)控制。其調(diào)節(jié)性能優(yōu)干慣性大、反應(yīng)慢的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，能滿(mǎn)足與爐口微差壓裝置同步的要求。 （3)喉口擋板上部設(shè)置了分流板，把進(jìn)

21、入喉口的氣流分成兩股。分流板呈不等邊三角形，其錐度與牧縮段的夾角一致，從而避免了高速氣流對(duì)擋板的沖擊，又降低了二文的壓力損失。 （4)喉口噴水方式采用在斷面最狹處的兩側(cè)面進(jìn)行外噴。氣流在喉口流速最高處與水滴接觸，使水謫充分霧化，與灰塵凝聚，提高了除塵效率。（5）喉口擋板形狀合理，表面光潔圓滑，有利于降低高流氣流對(duì)擋板的磨損。（6)喉口擋板的傳動(dòng)軸在擋板的中心，驅(qū)動(dòng)時(shí)兩側(cè)受力互相平衡，不受氣流的影響。因此，傳動(dòng)力矩小，約為PA文氏管的7580。（7)RD文氏管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備重量輕，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在文氏管中部，與重鉈式文氏管相比，降低了設(shè)備的高度。圖95 RD文氏管性能曲線(xiàn)三、900彎管脫水器1、脫水

22、器結(jié)構(gòu)在一文和二文的下部均設(shè)有900彎管脫水器(下稱(chēng)一彎和二彎)，在二彎后還設(shè)置了水霧分離器，進(jìn)行精除霧(圖96)。900彎管脫水器與文氏管連成一體，利用管道的轉(zhuǎn)彎，使氣流介質(zhì)產(chǎn)生不同的離心力，有效地完成了氣水分離的作用，與其他體積龐大的脫水設(shè)備相比，在設(shè)計(jì)上顯得十分緊湊。 圖96 900彎管脫水器l一900彎管脫水器，2一清洗噴嘴3一水霧分離器，4一弧形擋水扳，5-檢查門(mén)6一排水管 7一排水槽 8一折邊擋水板 900彎管脫水器內(nèi)設(shè)有帶卷角的弧形擋水板，共四層。含塵污水在離心力的作用下，集中在卷角處排出。卷角呈人字形向兩側(cè)傾斜，以利排除污水，防止污泥淤積。為及時(shí)排除擋水板上的淤泥，在其上部安裝

23、了清洗噴嘴，在非吹煉期由順序控制裝置發(fā)出信號(hào)，對(duì)擋水板進(jìn)行自動(dòng)清洗。900彎管脫水器構(gòu)造簡(jiǎn)單，壓力損失小，脫水效率高，維護(hù)簡(jiǎn)便為新日鐵所設(shè)計(jì)的OG設(shè)置廣泛使用一彎的入口斷面尺寸為3 x 4m，氣速約為lO4ms。一彎的出口斷面尺寸為34×4m，氣速約為92ms。二彎的入口斷面尺寸為36×39m，氣速約為84ms。二彎的出口斷面尺寸為43×39m，氣速約為7Oms。擋水板水霧分離器由多折擋水板組成，每片擋水板分成三折，夾角為120。，擋水板間距為25mm。當(dāng)含水氣流通過(guò)曲折的通道時(shí)，被迫不斷改變方向，由于水滴的慣性大，水滴聚集在板面上，在折角處凸緣的阻滯下，流向底部

24、排水孔。水霧分離器也附有自動(dòng)清洗裝置。2、運(yùn)行狀況我國(guó)60年代中期，在試制OG法時(shí)，曾使用過(guò)900彎管脫水器。由于當(dāng)時(shí)缺乏資料，設(shè)計(jì)中有所不周，因此在投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)極易堵塞，后逐漸改為空心的重力脫水器。究其原因：(1)由于擋水板的層數(shù)太多，間距小，不利于水霧分離；(2)擋水板的卷角與氣流方向垂直，不利于淤泥排除，又增加了壓力損失；(3)沒(méi)有設(shè)置定時(shí)清洗裝置，容易堵塞。四、除塵引風(fēng)機(jī)1、主要性能OG裝置的引風(fēng)機(jī)是煙氣凈化系統(tǒng)的動(dòng)力中樞。由于轉(zhuǎn)爐吹煉的特殊條件以及介質(zhì)的特殊性能，引風(fēng)機(jī)必須選用適應(yīng)這些特點(diǎn)的專(zhuān)用風(fēng)機(jī)。國(guó)內(nèi)的轉(zhuǎn)爐煙氣凈化系統(tǒng)一般套用D型單進(jìn)風(fēng)煤氣鼓風(fēng)機(jī)，這類(lèi)風(fēng)機(jī)尚不能滿(mǎn)足OG裝置的特殊要

25、求。寶鋼300 t轉(zhuǎn)爐OG裝置所配用的引風(fēng)機(jī)是日本川畸重工業(yè)株式會(huì)社制造所1979年制造的N018MP型雙進(jìn)風(fēng)渦輪鼓風(fēng)機(jī)，用液力偶合器進(jìn)行調(diào)速，其主要性能如下：風(fēng)量(標(biāo)況) 210000m3/h(67時(shí)) 426000m3h 風(fēng)壓(67時(shí)) 17500Pa風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 6001430rmin電機(jī)功率(67時(shí)) 3100kW偶合器滑差率 4.672、引風(fēng)機(jī)的性能曲線(xiàn)見(jiàn)圖9-7。風(fēng)量m3min圖97 OG引風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)圖1一風(fēng)量一壓力2一風(fēng)量效率3一風(fēng)量一功率OG裝置要求引風(fēng)機(jī)在調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，壓力變化的幅度要小。因?yàn)檗D(zhuǎn)爐吹煉時(shí)，其爐氣量在整個(gè)冶煉周期內(nèi)是在不斷變化的，為了獲得高質(zhì)量的除塵效果，必須使一文

26、和二文保持一定的壓力損失。因此，在冶煉周期內(nèi)，風(fēng)機(jī)的壓力必須維持在一定水平上。從圖97可見(jiàn)，寶鋼OG裝置的引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量一壓力曲線(xiàn)較為平坦，在風(fēng)量變化時(shí)，壓力變化不大，與工藝要求基本上符合，有利于提高除塵效率。另外，從圖上可知，OG引風(fēng)機(jī)的效率較高，一般為75，最高達(dá)83，工作點(diǎn)處于最佳狀態(tài) 2、 引風(fēng)機(jī)葉輪由于煤氣含塵量為100 m gm。以下，相對(duì)濕度達(dá)l00.并有一定的腐蝕性，為提高引風(fēng)機(jī)的耐磨性和抗蝕性，故葉輪的主板與側(cè)板均采用1%Cr-M O合金，葉片采用YUSl70不銹鋼，在機(jī)殼內(nèi)壁還襯以不銹鋼板。為了清洗沾在葉輪及機(jī)殼內(nèi)壁上的積泥，在引風(fēng)機(jī)的葉輪上部安裝四只清洗噴嘴，材料為SUS3

27、16不銹鋼,清洗水量為3m3h。根據(jù)操作需要，可降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速清洗葉輪。葉輪外形詳見(jiàn)圖98。 圖9-8 風(fēng)機(jī)葉輪l一噴水管,2一機(jī)殼，3葉片，4一主扳，5-側(cè)板，6一噴嘴，7一軸4、引風(fēng)機(jī)軸孔水封轉(zhuǎn)爐煤氣是易燃易爆氣體，為防止煤氣泄漏或吸入空氣，引風(fēng)機(jī)的軸封采用水封結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖99。圖99 引風(fēng)機(jī)軸孔水封1一軸2一引風(fēng)機(jī)外殼，3一水封槽如圖所示，當(dāng)引風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)水封槽旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)速達(dá)到400rmin時(shí)，由于離心力的作用，液體在槽內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)而形成水封。在正常情況下，水封高度約為40mm.5、其它為防止引風(fēng)機(jī)在低風(fēng)量時(shí)發(fā)生喘振現(xiàn)象，在機(jī)前設(shè)置電動(dòng)蝶閥，根據(jù)氣體流量所發(fā)出的信號(hào)，將蝶閥自動(dòng)調(diào)整至相

28、應(yīng)開(kāi)度。蝶閥用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并兼作引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)用。引風(fēng)機(jī)的軸端(不連電動(dòng)機(jī)的一端)設(shè)置葉輪旋轉(zhuǎn)裝置。在葉輪檢修時(shí)，帶動(dòng)葉輪以1rmin的低速運(yùn)轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)裝置由電動(dòng)機(jī)和行星齒輪減速機(jī)組成。檢修時(shí)，用手動(dòng)離合器使旋轉(zhuǎn)裝置與引風(fēng)機(jī)主軸連接，以低速轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪。離合器的限位開(kāi)關(guān)與引風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，在旋轉(zhuǎn)裝置工作時(shí)，引風(fēng)機(jī)不能啟動(dòng)，以確保安全。 。旋轉(zhuǎn)裝置電動(dòng)機(jī)功率為22kW，轉(zhuǎn)速為1479rmin，減速比為11479。引風(fēng)機(jī)的檢測(cè)項(xiàng)目有軸承測(cè)振，軸承測(cè)溫，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈測(cè)溫，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)定等。其包括測(cè)定、記錄和指示，當(dāng)超過(guò)規(guī)定值肘即發(fā)出警報(bào)。如軸承振幅高于80µm時(shí)即報(bào)警。為降低噪音，在引風(fēng)機(jī)出口設(shè)阻尼消音

29、器，吸音材料采用玻璃纖維；另外對(duì)引風(fēng)機(jī)外殼及進(jìn)出口風(fēng)管用石棉板進(jìn)行隔音。消音器吸音材料的厚度為250mm，密度為80kgm 3.引風(fēng)機(jī)的總噪音值為130dB，消音后機(jī)旁噪音為95dB以下。引風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間用液力偶合器進(jìn)行連接，在非吹煉期可低速運(yùn)轉(zhuǎn)，以節(jié)約電耗。轉(zhuǎn)爐冶煉周期為36min，其中吹煉時(shí)間為16min，非吹煉期包括兌鐵水、出鋼及其他等待時(shí)間約20 min。吹煉期引風(fēng)機(jī)以1430rmin的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，非吹煉期以600rmin的低速運(yùn)行。經(jīng)估算，與不裝液力偶合器相比，轉(zhuǎn)爐三吹二時(shí)，每年可節(jié)電2100萬(wàn)度左右。液力偶合器工作平穩(wěn)，起動(dòng)時(shí)可減少起動(dòng)過(guò)載電流，并可在低速狀態(tài)下對(duì)引風(fēng)機(jī)葉輪沖洗，以

30、提高引風(fēng)機(jī)的使用壽命；此外，在非吹煉期降速運(yùn)行，可減輕汽化冷卻煙道忽冷忽熱的影響，改善了煙道的運(yùn)行條件。五、三通切換閥及旁通閥 三通切換閥由兩個(gè)氣動(dòng)蝶閥組成，用連桿帶動(dòng)，一開(kāi)一關(guān)，以控制轉(zhuǎn)爐煤氣的回收或放散。全部操作根據(jù)時(shí)間程序控制裝置的指令執(zhí)行。 旁通閥設(shè)在三通切換閥前。當(dāng)煤氣由回收狀態(tài)轉(zhuǎn)換到放散狀態(tài)時(shí)，萬(wàn)一三通切換閥發(fā)生故障，放散方向的蝶閥不能開(kāi)啟，則緊急打開(kāi)旁通閥，使煤氣由旁通閥排入放散煙囪，以確保安全。 三通切換閥和旁通閥均采用特殊的密封結(jié)構(gòu)。密封閥座不通過(guò)軸孔，而與閥板平行。閥板依靠氣流的壓力壓緊密封填圈，增強(qiáng)了密封性能(圖9一10)。圖910 三通切換閥和旁通閥密封座l一閥板，2一

31、緊固螺釘I 3一填料擋圈I 4一外殼，5一密封閥座6一密封填料7一清洗水入口，8一清洗孔三通切換閥和旁通閥均由氣缸驅(qū)動(dòng)。壓力為04O7MPa(47kgfcm。)，開(kāi)閉時(shí)間為1020s。三通切換閥由時(shí)間順序控制裝置進(jìn)行自動(dòng)操作；旁通閥則由手控操作。三通切換閥直徑為2400mm，旁通閥直徑為1500mm。六、水封逆止閥及V型水封閥 水封逆止閥是煤氣回收管路上的止回部件，其設(shè)在三通切換閥后。放散時(shí)，半圓筒形閥體由氣缸推上，切斷回收管路，防止煤氣柜內(nèi)的煤氣倒流或者放散氣體進(jìn)入煤氣柜；回收時(shí)，閥體由氣缸拉下，回收管路打開(kāi)，使煤氣不與液體直接接觸而進(jìn)入煤氣柜(圖911)由放散狀態(tài)轉(zhuǎn)換到回收狀態(tài)時(shí)，水封逆止

32、閥根據(jù)時(shí)間順序控制裝置的信號(hào)先提前開(kāi)啟，30s后再打開(kāi)三通切換閾，進(jìn)行回收煤氣。 圖9一ll 水封逆止閥a一外形圖，b一剖面圖1一煤氣進(jìn)口，2一給水口3一煤氣出口，4一閥體5一外筒，6人孔 7一沖洗噴嘴8一排水口9一氣缸10一液面指示器，11一液位檢測(cè)裝置，12-水位報(bào)警器，13一曲柄，14一傳動(dòng)軸反之，由回收狀態(tài)轉(zhuǎn)換到放散狀態(tài)時(shí)，閥體切斷回收管路，由于煤氣柜的壓力而形成水封。水封高度最高可達(dá)600mm。閥外側(cè)設(shè)液面檢測(cè)裝置，當(dāng)筒體內(nèi)液面低于規(guī)定值時(shí)，即發(fā)出警報(bào)。水封逆止閥由兩個(gè)氣缸驅(qū)動(dòng)，分別設(shè)在傳動(dòng)軸兩端，以保持推力平衡。氣缸壓力為O407MPa，開(kāi)閉時(shí)間為1020s。國(guó)內(nèi)常用“大水封器作為

33、切斷閥，其形式相當(dāng)于水浴凈化器，煤氣直接與大水封器內(nèi)的液體接觸，液面波動(dòng)，密封性差，且污染水質(zhì)而造成底部淤泥沉積。水封逆止閥則避免了上述缺點(diǎn)。V型水封閥設(shè)置于水封逆止閥后，在停爐時(shí)，作切斷該系統(tǒng)煤氣的作用，以防止回收總管的煤氣倒流。充水后，水封高度為1000mm。閥體直徑為2400mm. 七、放散煙囪及點(diǎn)火裝置轉(zhuǎn)爐放散煤氣由放散煙囪排出。三座直徑為2200mm的煙囪組合成等邊三角形的放散塔，高度為80m，高出煉鋼廠(chǎng)最高建筑物145m。三座放散煙囪頂部分別設(shè)置三臺(tái)煤氣燃燒器，放散煤氣由點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃后排至高空，以防止環(huán)境污染。煤氣燃燒器由燃燒器本體、引火燒嘴和脈沖點(diǎn)火器等部件組成，詳見(jiàn)圖9-12。

34、1、燃燒器本體 放散的煤氣以30ms左右的速度從放散煙囪排出，在燃燒器出口被引火燒嘴噴出的小火炬點(diǎn)燃而形成大火炬。 煤氣在放散煙囪中的流速取得較高的原因：一是為了使其高于火焰?zhèn)鞑サ乃俣龋乐沟蜌饬繒r(shí)發(fā)生回火；其次可誘導(dǎo)外筒下部的空氣吸人燃燒器內(nèi)，與煤氣充分混合燃燒；再則適當(dāng)提高放散塔的壓力損失,有利于放散與回收兩路管道壓力損失的平衡.圖9一12煤氣燃燒器1一放散煙囪I 2一外簡(jiǎn)l 3一內(nèi)筒I 4一旋流板；5一引火燒嘴，6一脈沖點(diǎn)火囂，7一放散煤氣入口，8一回收煤氣入口燃燒器設(shè)外筒內(nèi)筒兩層。為幫助煤氣充分燃燒，在內(nèi)筒外圈設(shè)旋流板，當(dāng)高速氣流通過(guò)旋流板時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，誘導(dǎo)外筒下部空氣吸入燃燒器內(nèi)

35、進(jìn)行助燃。燃燒器處于高溫狀態(tài)，全部材料均采用耐熱不銹鋼制作而成。(2)引火燒嘴 燃燒器周邊設(shè)有三只引火燒嘴，均勻地布置在外筒上，使引火燒嘴噴出的小火炬不受任何風(fēng)向的影響，都能引燃大火炬。引火燒嘴可使用兩種燃料，一種是轉(zhuǎn)爐回收煤氣；另一種是放散煙囪本身排放的放散煤氣。前者是由爐前控制室發(fā)出信號(hào)，自動(dòng)開(kāi)啟煤氣電動(dòng)閥門(mén)、脈沖點(diǎn)火器發(fā)火，點(diǎn)燃引火燒嘴上的小火炬。后者則是在放散煙囪內(nèi)安裝三只集氣管，收集部分放散煤氣，通入引火燒嘴，進(jìn)行直接點(diǎn)火。 一般情況下，用直接點(diǎn)火可以點(diǎn)燃大火炬，如不能點(diǎn)燃，則發(fā)出信號(hào)，開(kāi)啟回收管路上的閥門(mén)，另行點(diǎn)火。 (3)脈沖點(diǎn)火器引火燒嘴是通過(guò)脈沖點(diǎn)火器發(fā)出的脈沖火花點(diǎn)燃的。脈

36、沖點(diǎn)火器采用4J激勵(lì)發(fā)火系統(tǒng)，以低電壓表面放電方式進(jìn)行發(fā)火，具有良好的發(fā)火性能。其性能如下： 輸人電壓 100V 輸人頻率 5060Hz 輸入電流 <2A 貯藏電壓 3000V 貯藏能量 4J 發(fā)火次數(shù) 3S-1脈沖點(diǎn)火器發(fā)火可靠，可以在較低的電壓下連續(xù)發(fā)出高熱量的火花，即使在高濕、高溫、多塵的惡劣氣氛中也能放電發(fā)火，因此適用于轉(zhuǎn)爐煤氣點(diǎn)火八、緊急泄壓安全閥 OG裝置內(nèi)的介質(zhì)是一種含有大量一氧化碳和少量氫氣的有毒易爆氣體，因此必須做到系統(tǒng)的可靠密閉性，防止吸入空氣或者泄漏煤氣，以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。O G裝置的主要安全措施如下。1、汽化冷卻煙道以后的低溫區(qū)域，盡量避免死角，保證管路通暢；

37、并提高氣流速度，以防止發(fā)生煤氣滯留現(xiàn)象。 2、一文前和引風(fēng)機(jī)前分別設(shè)置上部安全閥和下部安全閥，在萬(wàn)一發(fā)生煤氣爆炸時(shí)可緊急泄壓。上部安全閥見(jiàn)圖9一13。圖9一13 上部安全閥圖1一汽化冷卻煙道，2一水封3一壓蓋，4一限位開(kāi)關(guān)5一轉(zhuǎn)軸上部安全閥設(shè)在汽化冷卻煙道頂部。正常生產(chǎn)時(shí)，壓蓋扣下，以水封保持密封，水封高度為250mm,萬(wàn)一煙道內(nèi)一氧化碳發(fā)生激烈燃燒，壓力大干壓蓋重量，即緊急沖開(kāi)壓蓋，進(jìn)行泄壓。同時(shí)壓蓋與限位開(kāi)關(guān)接觸，發(fā)出信號(hào)，停止吹煉。下部安全閥設(shè)在機(jī)前。正常生產(chǎn)時(shí)，壓蓋在重錘的作用下關(guān)閉泄壓孔。泄壓孔內(nèi)焊以薄銅板，萬(wàn)一發(fā)生爆炸氣體沖破銅板、打開(kāi)壓蓋，進(jìn)行泄壓。同時(shí)壓蓋與限位開(kāi)關(guān)接觸，發(fā)出信

38、號(hào)，停止吹煉。 下部安全閥見(jiàn)圖914.3、為排除文氏管下部水封槽內(nèi)所溢出的一氧化碳?xì)怏w，設(shè)置專(zhuān)門(mén)的排風(fēng)系統(tǒng)，將有害氣體排至室外。4、三通切換閥前設(shè)旁通閥，萬(wàn)一三通切換閥發(fā)生故障，煤氣可由旁通閥緊急放散。5、為防止煤氣從系統(tǒng)中泄漏，無(wú)機(jī)械密封的部件，用水封或氮封進(jìn)行密封。水封主要有：一文溢流水封、文氏管排水水封、引風(fēng)機(jī)軸孔水封、活動(dòng)裙罩水封以及水封逆止閥、V型水封閥等；氮封主要有氧槍孔、副槍孔、副原料倉(cāng)等。圖9一14 上部安全閥l一煤氣管道2一泄壓孔，3一銅片；4一壓蓋，5一限位開(kāi)關(guān)，6一壓桿7重錘6、在三通切換閥、旁通閥、RD文氏管?chē)娝椎贬槨⒘髁坑?jì)取樣孔等處設(shè)氮清掃裝置。7、對(duì)煤氣中的含氧

39、量進(jìn)行連續(xù)測(cè)定，超過(guò)規(guī)定值時(shí)，打開(kāi)三通切換閥，停止回收，進(jìn)行放散。8、對(duì)系統(tǒng)中的溫度、壓力及水封水位等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，一有異常即發(fā)出警報(bào).9、吹煉過(guò)程與供水供氧等公用設(shè)施聯(lián)鎖，如發(fā)生故障，即發(fā)出警報(bào)。第三節(jié) 寶鋼轉(zhuǎn)爐煙氣冷卻系統(tǒng)一、 轉(zhuǎn)爐煙氣冷卻方式 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生高溫?zé)煔?，這些煙氣在凈化和回收前需進(jìn)行冷卻，其冷卻方式大體分三種。1.水冷卻 水冷卻分直流系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)兩種，冷卻水經(jīng)過(guò)裙罩、煙罩和煙道后直接排入下水道這種冷卻系統(tǒng)稱(chēng)直流系統(tǒng)；冷卻水經(jīng)過(guò)冷卻部件后通過(guò)冷卻塔冷卻，再用泵送入冷卻部件，這種冷卻系統(tǒng)稱(chēng)為開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)。水冷卻系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少。其缺點(diǎn)是：（1)冷卻水經(jīng)常與

40、大氣接觸，水中溶解氧和雜質(zhì)增加，冷卻管內(nèi)壁易結(jié)垢和腐蝕，以致降低冷卻效果和設(shè)備壽命。（2）消耗大量冷卻水和增加電耗。（3）為了保證冷卻水水質(zhì)，冷卻水需加藥處理，因而增加排污量，影響環(huán)境。 2 、汽化冷卻 20世紀(jì)70年代，各工業(yè)國(guó)對(duì)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐開(kāi)始采用OG型汽化冷卻裝置進(jìn)行冷卻。所謂汽化冷卻即冷卻水吸收的熱量消耗在自身的蒸發(fā)上，利用水的汽化潛熱帶走冷卻部件中的熱量。如水冷卻每公斤水吸收熱量2l84kJ。，汽化冷卻每公斤水吸熱約2730kJ。兩者相比，汽化冷卻消耗水量減少到1/301/100。所以汽化冷卻在現(xiàn)代工業(yè)中是一項(xiàng)節(jié)約能源的先進(jìn)冷卻方式。但由于汽化冷卻裝置的設(shè)備是承壓設(shè)備，因而投資大，操

41、作要求高。3 、密閉循環(huán)熱水冷卻密閉循環(huán)熱水冷卻是當(dāng)今國(guó)際上出現(xiàn)的一種新的冷卻方式，它根據(jù)水的物理特性(壓力和溫度關(guān)系)，將從冷卻部件中排出水的溫度控制在對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)壓力的飽和溫度以下，如果系統(tǒng)壓力愈高，對(duì)應(yīng)的水溫也愈高，以此提高冷卻水的溫度。 從冷卻部件中排出的高溫水在熱交換器中用空氣間接冷卻，然后由水泵加壓送回冷卻。部件中循環(huán)使用。整個(gè)系統(tǒng)呈密閉狀態(tài)，冷卻水不與外界空氣接觸，水質(zhì)保持穩(wěn)定。水不會(huì)被蒸發(fā)，因此幾乎很少補(bǔ)充水。此外因?yàn)榭梢匀我馓岣呃鋮s水的排出溫度，減少循環(huán)水量，因而有利于節(jié)約電能。這種冷卻方式克服了開(kāi)式水冷卻的缺點(diǎn)。但是它的設(shè)備費(fèi)用高，占地面積大，系統(tǒng)復(fù)雜，熱量不易回收。總之，各

42、種冷卻方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用。 二、 密閉循環(huán)熱水冷卻裝置1、 密閉循環(huán)熱水冷卻工藝密閉循環(huán)熱水冷卻裝置由冷卻部件、膨脹水箱、空冷式熱交換器、循環(huán)泵等組成。循環(huán)水泵將冷卻水送入冷卻部件中，排出的高溫?zé)崴冗M(jìn)入膨脹水箱，然后借水的靜壓力流入空冷式熱交換器，將高溫?zé)崴鋮s到規(guī)定值。寶鋼300t轉(zhuǎn)爐煙罩采用此裝置進(jìn)行冷卻圖9一l5。 圖9一l5 密閉熱水循環(huán)冷卻系統(tǒng) 2、技術(shù)參數(shù) 運(yùn)行壓力 015O44MPa 煙氣量 175000m3h 煙氣進(jìn)口溫度 1450 煙氣出口溫度 1200 循環(huán)水量 裙罩 150t，h 煙罩 1150th 熱強(qiáng)度 裙罩 921 * lO4kJ/m2.h(22

43、 x lO4kcl/ m2h) 煙罩 921 * lO4kJ/m2.h 熱負(fù)荷 裙罩 1842 x lO4kJ/m2.h 煙罩 14444 x lO4kJ/m2.h密閉循環(huán)在實(shí)際運(yùn)行中不可能做到絕對(duì)密閉，有漏水和漏氣的現(xiàn)象。要保持系統(tǒng)壓力恒定，需按照膨脹水箱內(nèi)的水溫對(duì)應(yīng)的飽和壓力進(jìn)行控制，將壓力控制得比飽和壓力稍高些，利用充氮?dú)膺M(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)控制壓力，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，同時(shí)安全閥自動(dòng)排放大氣；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于控制壓力時(shí)，調(diào)節(jié)閥開(kāi)大，增加充氮?dú)饬?。壓力控制范?150.44MPa。 膨脹水箱在密閉熱水循環(huán)系統(tǒng)中吸收隨溫度變化而引水的體積變化,起到貯水緩沖作用，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。寶鋼的膨脹水

44、箱用氮?dú)獬鋲嚎刂评鋮s水蒸發(fā)。水箱直徑為2m，長(zhǎng)9m，設(shè)計(jì)壓力為O6MPa，貯水容積為27.9m3。空冷式熱交換器用空氣作冷卻介質(zhì)，它由鋁合金片鑲成的鰭片散熱器和軸流風(fēng)機(jī)組成。寶鋼有兩臺(tái)空冷式熱交換器，每臺(tái)傳熱面積為18064m2。，流量為1300th，最高使用壓力為1.05MPa，空氣計(jì)算溫度32，冷卻水溫度60118，最高允許溫度達(dá)125。每臺(tái)空冷式熱交換器分四組，每組配一臺(tái)散熱器和軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為1360m3min，功率為37kw，轉(zhuǎn)速為180rmin。兩臺(tái)空冷式熱交換器組合在一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)框架內(nèi)，整個(gè)框架外形長(zhǎng)2648m，寬158m，高915m，總重為178t 三、汽化冷卻裝置1、 汽化冷卻

45、循環(huán)方式汽化冷卻裝置分自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種。冷卻水經(jīng)冷卻部件吸收熱置形成汽水混合物進(jìn)入上升管，上升管與下降管就形成比重差，產(chǎn)生流動(dòng)壓頭，以此推動(dòng)冷卻介質(zhì)的流動(dòng)，這就叫自然循環(huán)；強(qiáng)制循環(huán)是利用水泵作動(dòng)力，使冷卻介質(zhì)流動(dòng)。國(guó)內(nèi)多數(shù)汽化冷卻裝置均為自然循環(huán)(低壓系統(tǒng))。汽化冷卻裝置一般由煙罩、煙道、汽包、蓄熱器、循環(huán)泵（強(qiáng)制循環(huán)使用）等組成。寶鋼轉(zhuǎn)爐煙道采用的強(qiáng)制循環(huán)汽化冷卻裝置見(jiàn)圖917。圖917 強(qiáng)制循環(huán)汽化冷卻裝置2、技術(shù)參數(shù) 設(shè)計(jì)壓力 4.2MPa運(yùn)行壓力 3.9MPa蒸汽溫度 250蒸汽產(chǎn)量 45.1t/h(平均) 645th(最大)循環(huán)倍率 20循環(huán)流量 900th補(bǔ)給水溫度 105熱

46、強(qiáng)度 209.3一251.2MJm 2·h熱負(fù)荷(最大) 152.4GJh3.蒸汽參數(shù)選擇與蒸汽利用轉(zhuǎn)爐煙道汽化冷卻裝置產(chǎn)生蒸汽是波動(dòng)的，很不穩(wěn)定，若回收這些蒸汽并充分利用必須裝設(shè)蓄熱器,保證供汽系統(tǒng)穩(wěn)定,對(duì)蓄熱器來(lái)說(shuō),如果充氣壓力和出汽壓力差值愈大，則蓄熱器容積愈小，反之，蓄熱器容積愈大。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，壓力選4Mpa為佳.國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐煙道汽化冷卻裝置壓力一般為1.3MPa，個(gè)別為25MPa。日本、西德等國(guó)由于蒸汽參數(shù)較高，可將蒸汽用于發(fā)電系統(tǒng)，開(kāi)辟了轉(zhuǎn)爐余熱利用新途徑。寶鋼轉(zhuǎn)爐汽化冷卻裝置設(shè)計(jì)壓力4MPa，蒸汽供給RH真空處理使用。當(dāng)RH真空停用時(shí),蒸汽并入廠(chǎng)區(qū)低壓管網(wǎng)。4、汽

47、包與蓄熱器汽化冷卻裝置中的汽包其作用是分離汽水混合物中的蒸汽和貯存一定量的水。因轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的特點(diǎn),汽包直徑比鍋爐汽包直徑大得多。汽包的容積由四部分組成：V=V1+V2+V3+V4,V1為有效水容積；V2為蒸汽容積；V3為閑置水容積(按水層深度200mm計(jì)算)V4為水位波動(dòng)空間(按水位上下120mm計(jì)算).寶鋼轉(zhuǎn)爐汽包直徑為1.8m，長(zhǎng)13.5m，容積為33m3設(shè)計(jì)壓力為4.3MPa，平均蒸發(fā)強(qiáng)度為2tm3h，瞬時(shí)最大蒸發(fā)強(qiáng)度為3.9tm3h。汽水分離裝置有粗分離四層多孔擋板，細(xì)分離波形擋板。汽水分離效率達(dá)9095.沿汽包長(zhǎng)度方向敷設(shè)一根蒸汽加熱管和給水分配管。汽包金屬總重為29.4t.蓄熱器是轉(zhuǎn)

48、爐煙道汽化冷卻裝置中不可缺少的設(shè)備，它對(duì)蒸汽系統(tǒng)的穩(wěn)定供汽起到一定作用。一般采用變壓式蓄熱器。蓄熱能力通常用簡(jiǎn)易積分曲線(xiàn)法計(jì)算。首先根據(jù)汽化冷卻裝置的蒸發(fā)量繪制蓄熱器的瞬時(shí)蒸汽負(fù)荷曲線(xiàn)，然后再繪制二條冶煉期的平均蒸汽負(fù)荷曲線(xiàn)。平均蒸汽負(fù)荷曲線(xiàn)以上和瞬時(shí)蒸汽負(fù)荷曲線(xiàn)圍成的面積表示充入蓄熱器的蒸汽量。平均蒸汽負(fù)荷曲線(xiàn)以下和瞬時(shí)蒸汽負(fù)荷曲線(xiàn)圍成的面積表示蓄熱器放出的蒸汽量。用負(fù)荷曲線(xiàn)與平均產(chǎn)汽線(xiàn)間計(jì)算面積變化差值，做出簡(jiǎn)易積分曲線(xiàn)，曲線(xiàn)上最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之差即為蓄熱能力。寶鋼的蓄熱器為變壓式，壓力變動(dòng)范圍為3.61.2MPa充汽壓力為36MPa，放汽壓力為1.2MPa。直徑為2.5m，長(zhǎng)21m，容積為

49、100m3，設(shè)計(jì)壓力為43MPa。設(shè)置三臺(tái)蓄熱器。 5.控制系統(tǒng)與水質(zhì)管理國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)爐汽化冷卻裝置習(xí)慣于人工控制，與轉(zhuǎn)爐操作室分散布置，相互操作聯(lián)系依靠電話(huà)和信號(hào)。寶鋼轉(zhuǎn)爐煙道汽化冷卻裝置的控制、OG煤氣凈化回收控制和轉(zhuǎn)爐吹煉操作三者實(shí)行集中的全自動(dòng)控制，并互相聯(lián)鎖，當(dāng)某一方發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)轉(zhuǎn)爐就停止吹煉。汽化冷卻的補(bǔ)給水即汽包水位采用三沖量自動(dòng)控制，將汽化冷卻的蒸汽流量信號(hào)和汽包水位信號(hào)總和作為給水流量的串級(jí)設(shè)定值，以此來(lái)控制汽包補(bǔ)給水量。根據(jù)水質(zhì)管理制度，轉(zhuǎn)爐煙道汽化冷卻裝置一般采用軟化水或一級(jí)除鹽水。對(duì)具有較高蒸汽壓力的并將蒸汽用于動(dòng)力上的冷卻裝置，則水質(zhì)要求更高。寶鋼用水由中央純水站

50、集中供應(yīng)，給水還需加熱除氧。當(dāng)轉(zhuǎn)爐停爐時(shí)，冷卻裝置進(jìn)行滿(mǎn)水保養(yǎng)，并定期加藥除氧和除垢。6煙罩與煙道 轉(zhuǎn)爐的煙罩對(duì)爐口煙氣起籠罩作用并能調(diào)節(jié)爐口開(kāi)縫度，控制吸人的空氣量。由于裙罩和煙罩都處于劇烈變化的熱負(fù)荷下工作，煙罩結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)劇烈的溫度變化，且具有耐腐蝕和抗熱疲勞等性能。 煙罩一般分雙罩和單罩兩大類(lèi)。雙罩由主罩和副罩組成，副罩用來(lái)收集由主罩溢出的煙氣，并將它通過(guò)副系統(tǒng)的凈化排煙設(shè)備排入大氣。兩罩同時(shí)升降，因此雙罩的主系統(tǒng)可以微正壓操作，回收煤氣質(zhì)量高，車(chē)間內(nèi)衛(wèi)生條件好，但是系統(tǒng)復(fù)雜，投資高，國(guó)內(nèi)很少采用。單罩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它分大罩與小罩兩種。國(guó)內(nèi)多數(shù)采用大罩形式。煙罩尺寸必須與轉(zhuǎn)爐水冷爐口恰當(dāng)?shù)?/p>

51、配合，罩口應(yīng)將水冷爐口全部罩入，并考慮爐口積渣結(jié)瘤后仍不妨礙轉(zhuǎn)爐正常操作。它的有效容積應(yīng)滿(mǎn)足2min的高峰負(fù)荷。一般罩口直徑為爐口直徑的1.52.5倍。煙罩的升降高度要考慮爐前看火需要.煙罩的拐點(diǎn)傾斜角一般不小于550，當(dāng)噴渣時(shí)，渣料能自由滑下。如果轉(zhuǎn)爐噸位較大，拐點(diǎn)離爐口又較高，其傾斜角可相應(yīng)減小。寶鋼轉(zhuǎn)爐煙罩和煙道是OG設(shè)備的一個(gè)主要部分.煙罩分裙罩、上煙罩、下裙罩。裙罩又分上裙罩和下裙罩兩部分. 裙罩采用橫向盤(pán)管結(jié)構(gòu)，下裙罩由D76×6.5鋼管盤(pán)管三圈。管間縫隙用圓鋼嵌平，上裙罩由D38×5鋼管盤(pán)成圓柱狀。縫隙用6mm筋板嵌縫，罩內(nèi)壁較光滑，不易積渣。冷卻水用強(qiáng)制循環(huán)

52、泵送入,冷卻強(qiáng)度高.對(duì)劇烈變化的高溫?zé)嶝?fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)。在上煙罩處設(shè)多種用途孔：如氧槍孔、副槍孔各一個(gè)，副原料孔兩個(gè)，另有壓力溫度檢測(cè)、氣體分析取樣孔、腳手架孔等。在水封處還設(shè)微差壓檢測(cè)孔。下煙罩拐點(diǎn)角度500，拐點(diǎn)離爐口距離4680mm，下煙罩距離爐頂1000mm。各部煙罩規(guī)格見(jiàn)表9-4. 各部煙道規(guī)格見(jiàn) 表9-5.裙罩與下煙罩間用水封密封，水封上下行程為800 mm，一般大型轉(zhuǎn)爐采用此數(shù)值。根據(jù)爐內(nèi)正?？刂茐毫?150Pa，確定最小水封高度80 mm.水封底部設(shè)置八處清掃孔，定期排除污泥。上煙罩與下煙罩之間用砂封，每次修爐用人工清砂，一次用砂量為0.3m3。表9-4 各部煙罩規(guī)格型號(hào)及規(guī)格下部

53、裙罩上部裙罩下部煙罩上部煙覃型 式橫向盤(pán)管加隔扳橫向盤(pán)管加隔板縱向管加隔板縱向管加隔板傳熱面積，m2519828129冷卻管徑，mmD76.5×5D38×5D3B×5D38×5隔板，mm22×612×632×8管間距，mm44外型尺寸，mm圓錐頂部5266圓錐下部54865230 47104584表9-5 各部煙道規(guī)格型式與規(guī)格型式傳熱面積m2冷卻管徑mm 隔板mm 管間距mm外形尺寸mm 下部煙道縱向管隔板 275 D38×4 12×6 50 4030×4030 上部煙道縱向管隔板 275 D

54、38 x 4 12×6 50 4030×1030寶鋼轉(zhuǎn)爐采用方形煙道，分上煙道與下煙道，煙道由縱向管加隔板組成。上煙道頂部設(shè)置煤氣安全閥。上煙道有1800彎頭，把上煙道分成上升段和下降段，垂直上升段高度為125m，垂直下降段高度75m,在煙道的外壁管上(間隔數(shù)根)焊一塊定位槽板，用工字鋼套入槽板內(nèi)，將煙道整體加強(qiáng)。工字鋼的四角連接采用活接方式，有利于熱膨脹。下煙道傾斜500，傾斜段全長(zhǎng)為188m，距入口連接處113m設(shè)置固定支架。入口處設(shè)置活動(dòng)支架。出口連接處設(shè)彈簧吊架。上煙道是一個(gè)垂直布置的彎頭，距入口連接處646m布置固定支架。煙道熱膨脹計(jì)算溫度為2549，下煙道與上煙

55、罩之間采用波形伸縮節(jié)(圖917)吸收單向膨脹。上煙道與下煙道之間采用波形伸縮節(jié)(圖918)吸收兩個(gè)方向膨脹量。上煙道出口與除塵器之間采用水封連接吸兩個(gè)方向膨脹量。圖918 波形節(jié)圖919波形節(jié)在下部煙道受熱管內(nèi)設(shè)置插入件，即用一塊不銹鋼螺旋板，促使汽水在流動(dòng)中混合防止汽水分層。不銹鋼螺旋板的規(guī)格寬28mm、厚lmm，節(jié)距20mm。第四節(jié) 寶鋼OG自動(dòng)控制及檢測(cè)項(xiàng)目 一、汽化冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)及自動(dòng)控制轉(zhuǎn)爐上下部煙道的冷卻采用汽化冷卻，它利用吹煉過(guò)程中轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔獾臒崃縼?lái)生產(chǎn)蒸汽。由于轉(zhuǎn)爐煉鋼是間斷生產(chǎn)，所以汽化冷卻產(chǎn)生的蒸汽也是間斷的，負(fù)荷波動(dòng)大.系統(tǒng)操作時(shí)間短，因此對(duì)汽化冷卻來(lái)講,必須使鍋爐汽包給水量能跟上共負(fù)荷的變化。如給水量跟不上負(fù)荷的變化，就會(huì)造成設(shè)備