煉鋼轉爐二次除塵風機的分析和改造分析

劉紅光

摘要：在現階段的冶金方面，風機作為其重要的設備之一，通常對經濟性和安全性具有非常高的要求。但在實際生產中，風機卻又屬于其中對于資源的消耗相對較大的一種設備。因此在對風機類型的選擇上，大多數冶金企業會非常的謹慎。本文筆者主要是以某項工程的二次除塵風機的改造項目作為案例，對風機的改造條件展開了有效的分析，并對其改造也進行了有效分析。

關鍵詞：煉鋼;轉爐;二次除塵;風機;改造

前言：對于冶金企業來說，其常用的除塵風機的種類和形式有多種，主要包括離心式以及軸流式等多種形式。并且不同類型除塵風機的選擇，其優缺點各不相同。鋼鐵企業為了進行對鋼廠冶煉過程中轉爐的二次煙氣有效處理，從而進行了除塵系統的安裝。為了盡可能的發揮風機除塵的效用，煉鋼廠的風機通常情況下是被安裝在除塵器之前的。這種情況下，就使得風機葉輪及其他內部結構，在具體的運行過程中，就會與轉爐中的煙氣產生直接性的接觸。從而造成葉輪等風機內部結構受到一定程度的負面影響。同時由于轉爐中煙氣含有的腐蝕性氣體，及其煙氣中攜帶的高溫，還會對風機的機殼造成損傷。影響除塵風機的正常運行。因此，在冶金企業生產中，想要更進一步提升風機的使用周期及其使用效果，應當結合實際情況，對其工作特點及工作環境進行有效改善。

一、鋼鐵轉爐二次除塵風機的改造條件分析

1.1 設備概況

某工程轉爐二次除塵風機采用的是前置式軸流式風機，自鋼廠投產以來，即安裝了現有的除塵系統。由于系統安裝時間較早，再加上鋼廠近年來連續擴產，使除塵系統暴露出了設計規劃時的一些缺陷。使得除塵系統老化問題嚴重，運行穩定性非常差。因此，導致除塵風機運行時，工作環境較差。由于現場除塵器二次煙氣的外溢，造成了風機葉輪、機殼、進口圈、進氣箱等，與含塵煙氣的大量接觸。使得風機葉輪等結構磨損問題非常嚴重，再加上風機的老化，因此鋼廠不得不對以上結構進行改造和更換。

1.2 原除塵設備參數

（1）除塵系統

對于原除塵系統，按照投產時設計規劃的要求，其轉爐產生的含塵煙氣溫度約為20-120℃。除塵系統工作時，其主要技術參數均為120℃的溫度條件下運行。因此，主要設計參數如下所示：

系統排煙量：19500立方米/分鐘

系統全壓：6000Pa

含塵濃度：平均為2克/Nm3（最大5克/Nm3）

（2）除塵風機

對于煉鋼廠的除塵風機，原除塵風機采用的是進口型設備。由于企業的連年擴產，并且原除塵系統設計的不合理以及工作穩定性較差，再加上除塵器等設備老化，造成含塵煙氣的外溢。為了改善鋼廠的生產環境，減少廠內含塵煙氣的濃度，煉鋼廠對原除塵風機進行了幾次較小的設備改造。由于煉鋼廠轉爐產生的含塵煙氣溫度，通常處于20-120℃之間，因此，除塵風機的主要技術參數均為120℃的最大溫度條件下運行。經過幾次改造后，原除塵風機的主要技術參數如下所示：

風量：19500立方米/分鐘

煙氣溫度：20-120℃（兌鐵水瞬間溫度為 200℃，時間≤4 分鐘）

風機全壓：6000Pa

入口全壓：-3300Pa;出口全壓：+2700Pa

風機轉速：700rpm

電機工作的電壓：10000V

二、當前鋼鐵轉爐二次除塵風機的改造方面所存在的不足

某工程進行除塵風機的設備改造時，由于鋼廠原除塵系統本身的問題，除塵風機運行環境非常惡劣，設備外部煙塵和高溫煙氣濃度非常大。雖然企業內部進行了幾次除塵風機的輕微改造，但其外部煙塵以及高溫煙氣的濃度，還是遠高于企業投產時設計規劃的煙氣含量。導致除塵風機的磨損現象嚴重。同時除塵風機正常運行時，其風量基本上達到了鋼廠設計規劃的要求，但風壓離企業投產時設計要求差別很大。尤其是出口風壓達不到要求時，為了提升風機風壓，不得不調整風機運行的功率。造成了除塵風機耗能的大幅度增加，不僅降低了除塵風機的運行效率，還大大提升了企業生產成本。

三、除塵風機改造后的機構特點分析

3.1 風機葉輪

原除塵風機由于設備選型的問題，一開始采購、安裝時，雖然投入使用后基本上滿足了鋼廠設備除塵的基本要求，且除塵效果良好。但由于鋼廠風機選型時沒做好長期的規劃，因為后期的企業擴產，且沒考慮到除塵系統設計安裝的不合理，以及系統的老化。導致除塵風機后期運行質量較差，工作效率低下，除塵效果也非常不好。經過改造后，將風機葉輪更換為耐磨葉輪，并將其直徑由Φ3260擴大為Φ3460。在轉速不變的情況下，風機制造的風量、風壓大大增加。完全滿足了企業生產要求的19500立方米/分鐘的風量，以及6000Pa的風機全壓;同時將風機葉輪的葉片由板式后向型更換為后彎型;前盤更換為錐弧式結構，去掉導流板，中盤更換為鋸齒型，副前盤改為加強圈。通過以上改造，大大提升了葉輪效率，降低了能源消耗。

3.2 機殼和進風箱

原除塵風機由于設計、安裝時間較早，沒考慮材質的問題。導致使用了一段時間后，由于企業擴大再生產，鋼廠生產產量以及對冶煉質量的要求增加后，對風機除塵效率的要求也隨之有一定幅度的增加。但是由于原除塵風機機殼和進風箱本身材質的問題，耐磨性和強度較差。造成了磨損現象嚴重，經過磨損后，使進入其中的氣流收斂功能降低。從而使除塵風機制造的風量和風壓隨之減小。降低了風機的效率。經過改造后，將除塵風機更換為耐磨的低碳合金鋼制造的機殼和進風箱;同時在其外部設置加強筋板和入孔門，以方便后續維修;機殼改為可拆分式，便于檢修和安裝;進氣箱更換為收斂式結構，增強進入其內部氣流的收斂功能。

3.3 耐磨處理

在除塵風機的設備運行過程中，影響其耐磨性能的主要因素包括設備本身的材質問題，以及現場粉塵的沖刷，這兩種主要原因。因此，要想改善除塵風機的耐磨性能，也應該從這兩個方面著手。通過科學、合理的改造措施，有效改善除塵風機的耐磨性，降低其葉輪、機殼的磨損，延長設備的使用壽命。同時通過有效的處理措施，減少除塵風機運行過程中的損傷，使風機始終屬于良好運行狀態，保證企業生產工序的正常進行。首先，將除塵風機葉輪、機殼的材質更換為耐磨性合金鋼，以改善設備本身的耐磨性能;其次，采取一定的措施，科學的改造葉片的形狀和葉道，通過改變風機內部氣流通道，降低轉爐煙塵對風機的沖刷;再次，對風機容易造成的磨損的部位，可通過焊接耐磨鼻等措施，提高其耐磨性能。

結束語：

綜上所述，在冶金企業中，除塵風機由于其工作的性質，通常對于能源的消耗非常大，且極易發生磨損。為了改善其設備運轉性能，可以采取一定的措施，通過改造其內部結構，更換設備本身的材質。優化除塵風機的運轉效果，增強其耐磨性，從而提高風機工作效率降低能量的消耗。通過對風機的有效調試以及一段時間的運行狀況。從而使得風機的改造能夠滿足當前行業的發展要求。

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