120噸轉爐熔池液位控制生產實踐

賈文軍　張國新

摘要：轉爐熔池液位的高低直接體現轉爐內反應空間的大小，決定轉爐吹煉過程氧槍槍位的高低，影響轉爐過程造渣控制的難易程度，影響轉爐噴濺以及轉爐鋼鐵料消耗和各種鋼輔料消耗等。文章介紹了凌鋼120噸轉爐測量熔池液位的方法，控制轉爐熔池液位的基本措施、實際生產運行情況以及采取措施前后各項指標的效果對比。

關鍵詞：120噸轉爐；熔池液位；噴濺；槍齡；鋼輔料消耗 文獻標識碼：A

中圖分類號：TF345 文章編號：1009-2374（2016）11-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.022

1 設備情況簡介

我廠于2015年12月10日對沈陽鼓風機集團股份有限公司生產的MCL1107型壓縮機進行了試車工作。該設備為水平剖分式結構，一段七級，葉輪順排布置，葉輪最大名義直徑為1100mm。氣體從工藝管道進入壓縮機缸體內，經過7級壓縮后排出缸外，進入出口氣體冷卻器冷卻后進入下一流程。其主要由定子（機殼、隔板、密封、平衡盤密封）、轉子（軸、葉輪、隔套、平衡盤、軸套、半聯軸器等）及支撐軸承、推力軸承、軸端密封等組成。其主要性能參數如下：

本機軸承為可傾瓦軸承，由油站供油強制潤滑，裝在機殼兩端外側的軸承箱內。在軸承箱進油孔處裝有節流圈或在前管路中有流量調節器，根據運轉時軸襯溫度高低來調整節流圈的孔徑或調節流量調節器閥開度控制進入軸襯的油量，壓力潤滑油進入軸襯進行潤滑并帶走產生的熱量。進油壓力為0.15MPa，回油溫度50℃。在軸承內側即為干氣密封裝置，采用約翰克蘭干氣密封系統，其一級進氣壓力：0.44MPa，二級進氣壓力：0.32MPa，隔離器進氣壓力：0.48MPa。軸封及葉輪間密封均為迷宮密封。

2 設備試車情況

我廠分別于2015年10月中旬及12月初進行了兩次氨壓縮機組試車工作，過程中發現潤滑油壓力降低，尤其是第二次試車結束后，打開壓縮機缸體倒淋有大量潤滑油流出，同時CRT監測到自由端徑向軸承的軸瓦溫度異常，這些問題都嚴重影響了氨壓縮機組安全穩定運行。缸體進油及軸瓦溫度異?，F象有：（1）潤滑油壓力下降；（2）壓縮機出口氣體中監測到潤滑油；（3）嚴重時打開缸體底部倒淋有大量潤滑油；（4）CRT顯示軸瓦溫度低于其回油溫度；（5）CRT顯示軸瓦溫度與回油溫度相近。

3 缸體進油故障的原因分析及處理

3.1 設備檢查

造成缸體進油的原因有很多，它和整臺機組的整體設計、軸承的組配安裝、試車密封的安裝、軸封的安裝、潤滑油系統的運行工況、干氣密封系統的運行工況等都有關系。為徹底查清缸體進油的實際狀況，在機組停車前后對其軸承組件、干氣密封系統、軸封、潤滑油系統進行了相關參數測定以及各組成部件進行了宏觀檢查。具體的檢查情況如下：（1）兩端軸承安裝合理，測量軸頂隙為0.3mm/0.35mm，符合設計要求；（2）兩端軸封安裝正常，其與軸間隙值為0.25mm/0.3mm，符合設計要求；（3）兩端試車密封安裝正確，與軸間隙為0.35mm/0.4mm，符合設計要求；（4）干氣密封系統運行投運正常，一級密封氣壓力：0.44MPa，二級進氣壓力：0.32MPa，隔離密封氣壓力：0.48MPa，均在正常范圍內，滿足設計要求；（5）潤滑油系統油壓供給壓力為0.15MPa，回油溫度為50℃，符合設計要求。

為更好地了解潤滑油的泄露路徑，在氨壓縮機內部清理油污、回裝完成后，拆除了軸承室護罩，投運干氣密封系統。待其工況穩定后，啟動油系統，均使這兩個系統處于正常運行工況，而后觀察潤滑油在軸承處的運行情況。具體情況如下：（1）頂軸油管道與擋油環上開孔的間隙處，沿軸向噴射出大量潤滑油，直至試車密封與軸間隙處；（2）測溫探頭與擋油環上開孔的間隙處，沿軸向噴射出大量潤滑油，直至試車密封處；（3）擋油環底部回油孔有大量潤滑油溢流至試車密

封處。

3.2 原因分析

綜上所述，本設備相關安裝數據均在合理范圍內，干氣密封、潤滑油系統運行參數亦正常。但擋油環上各開孔處沿軸向潤滑油泄露量較大，故而斷定此乃本次氨壓縮機機體內部進油故障的主要原因。

3.3 改進措施

根據上述原因分析我們對本設備做了以下改進措施：（1）潤滑油壓力整定。根據本設備設計要求以及結合現場實際運行情況，將潤滑油壓力重新調整至0.13MPa；（2）加裝擋油環。如圖1，在徑向軸承與干氣密封之間的間隙處新裝設一塊擋油環。

3.4 設備改進后運行情況以及相關建議

在采取以上兩種改進措施后，機組運行的相關參數正常，停車后檢查，亦未發現機體有進油的情況。同時根據本次故障的分析與處理，對廠家提出如下建議：（1）建議廠家對頂軸油管路與軸承連接方式進行優化，使潤滑油泄漏量降低；（2）建議廠家對測溫探頭的安裝方式進行優化，使潤滑油沿軸向的泄漏量降低；（3）建議廠家對擋油環進行設計進行優化，使其回油孔流出的潤滑油沿軸向的泄漏量降低。

4 軸瓦溫度異常故障的原因分析與處理

4.1 設備檢查

造成軸瓦溫度異常的原因有很多，它與整臺機組的整體設計、轉子與軸瓦的安裝、測溫元件是否良好都有一定的關系。為徹底查清缸體進油的實際狀況，我們在機組停車后對設備相關參數進行了測定以及各組成部件進行了宏觀檢查。具體的檢查情況如下：（1）通過著色法測得：軸頸與下軸瓦接觸角為90°～100°，沿旋轉方向接觸面積大于軸瓦長度的80%，均符合設計要求；（2）將測溫探頭依次放入水溫為0℃、30℃、60℃、100℃的水杯中，測得溫度為0℃、29.7℃、60.1℃、101℃，均在允許誤差范圍內，測溫探頭良好；（3）將軸承解體后進行宏觀檢查，發現測溫孔在擋油環和軸瓦上的開孔錯位，有很大偏差，導致測溫探頭無法正常安裝到軸瓦內部至合理深度。

4.2 原因分析

綜上所述，軸與軸瓦安裝合理，測溫探頭性能良好，但測溫探頭無法正常安裝到位，探頭實際上所測得的溫度為軸瓦與擋油環之間的回油溫度，故而斷定此乃本次氨壓縮機軸瓦溫度異常故障的主要原因。

4.3 改進措施

根據上述原因分析，對本設備做了以下改進措施：（1）封堵擋油環上原有測溫孔；（2）在擋油環上重新鉆一個與軸瓦測溫孔位置相對應的測溫孔，并且孔徑大小與原測溫孔的孔徑大小相同。

4.4 設備改進后運行情況以及相關建議

在采取以上述改進措施后，測得軸瓦溫度均在合理范圍內，機組運行正常。同時根據本次故障的分析與處理，建議廠家對擋油環進行優化設計，使用戶能較為正常地安裝測溫探頭到軸瓦合理位置。

5 結語

本文針對沈陽鼓風機集團股份有限公司生產的MCL1107型壓縮機缸體進油及軸瓦測溫故障問題進行了原因分析，并提出了改進措施和建議。對本設備的改動均是在不影響其結構性能、運行工況等前提下進行的，潤滑油的正常運行與機組的安全穩定運行息息相關，若有改動，必須慎重考慮分析。

參考文獻

[1] 西安交通大學教研室.離心式壓縮機原理[M].北

京：機械工業出版社，1980.

[2] 王書敏.離心式壓縮機技術問答[M].北京：中國石

化出版社，2006.

[3] 周學良.潤滑油[M].北京：化學工業出版社，2007.

[4] 張衛.氣體壓縮機運行與維護[M].北京：機械工業

出版社，2011.

（責任編輯：蔣建華）