150噸轉爐板式換熱器泵組的優化改造

劉建民 王銀霞

（河南安陽鋼鐵集團有限公司，河南 安陽 455004）

一、前言

作為150噸轉爐/爐卷軋機工程的關鍵設備煉鋼主泵房設備如果不能正常運行，就會使整個煉鋼生產線癱瘓；為此，保證煉鋼泵房設備正常運行，是工程技術人員和設備維護人員的重要責任；煉鋼泵房設備之一的板式換熱器泵組是其中的一組設備，該泵組擔負著煉鋼生產線板式換熱器的降溫工作；板式換熱器如果不能正常工作，會影響到氧槍、副槍正常運行；板式換熱器泵組的底座由于沒有按標準設計，底座的剛性差，底座結構設計不合理；至運行以來設備存在著振動大、噪音大，因振動大，水泵電機發熱溫度達到80多度，使設備不能正常運行，設備易損壞的狀況；造成維修工頻繁檢修，備件消耗高等問題。

二、煉鋼主泵房及板式換熱器泵組簡介

煉鋼主泵房一期工程共分三大循環水系統

A：軟水密閉循環系統，主要供氧槍、副槍槍體冷卻。系統內共有氧槍泵組，副槍泵組，軟水補水泵組各2臺泵，共6臺泵。

B：凈循環水系統，主要供轉爐、精煉爐、VD爐、通風設備及電機等設備的冷卻。系統共有板式換熱器泵組，過濾器泵組，轉爐冷卻泵組，精煉/VD泵組，通風設備泵組，各2臺泵共10臺泵。

C：VD濁循環系統，主要供VD真空泵冷卻，系統共有1個泵組共3臺泵。

其中凈循環水系統主要供轉爐、精煉爐、VD爐、中央空調、主泵房及煤氣洗滌泵房電機、汽化系統高低壓及給水泵設備、一二次風機房稀油站、液偶、電機等設備的冷卻；該系統共有5個泵組（B1-B5），各泵組對應各部分需要冷卻設備獨立供水，冷卻設備后的回水經冷卻塔冷卻后，回到凈環水池循環使用。

氧槍泵組副槍泵組分別對氧槍、副槍進行冷卻，冷卻后溫度較高的回水經板式換熱器冷卻后繼續循環，而板式換熱器泵組負責對板式換熱器進行冷卻。板式換熱器泵組的工作狀態直接影響著氧槍副槍的工作狀態，進而影響整個煉鋼線是否正常生產。

該板式換熱器泵組屬單級雙吸、臥式中開離心泵，供輸送清水及物理化學性質類似于清水的液體，并且液體的溫度不能高于80°C，是新鄉水泵廠依托90年代新型水力模型引進美國PA噸噸ERSON公司的離心泵技術資料重新設計優化而成。預期效果可以取替相應的多級離心泵，但比多級離心泵運行更加可靠，維修工作量、易損件備件量大大減少，使用壽命可達到4～6年或更多一點，并且節能效果好于多級離心泵，可提高效率3%左右。

三、150噸轉爐板換冷卻水泵的優化改造的必要性

隨著我廠煉鋼產量、質量、環保及節能降耗要求的提高，對煉鋼主泵房設備的正常運行的要求也越來越高，因此煉鋼主泵房板式換熱器泵組的優化改造勢在必行。該泵組在150噸轉爐/爐卷軋機工程投產不久就出現很多不足之處，主要體現在以下幾個方面：

1、板式換熱器泵組設備不能正常使用，進而影響到了煉鋼生產產量的提高；原因：

板式換熱器泵的底座和電機的底座結構設計不合理，剛性差，使用時振動大，電機發熱溫度達到80多度。

2、備件消耗過高，原因：

由于使用時振動大，造成設備零部件頻繁損壞，更換周期急劇縮短。

3、維修工頻繁檢修，增加了維修工的勞動強度；原因：

由于板式換熱器泵組設備的經常損壞，為了不影響煉鋼的生產，維修工就得加班加點對其進行檢修，浪費了大量的人力、物力。

四、方案的選擇

為了不影響150噸轉爐的正常生產，煉鋼泵房板式換熱器泵組的改造只能在倒泵間隙進行，板換泵組有兩臺設備，在正常生產中必須最少確保一臺設備正常運轉，因此要進行設備的優化改造只能分時間利用生產線系統檢修時間進行改造，還不能對兩臺設備同時進行改造；改造方案采用了兩個：

第一個方案：對原板換泵底座進行加固處理，并重新對板換泵、電機及底座進行安裝找正。

第二個方案：對板換泵底座進行優化設計、制作，并重新安裝灌漿。

五、方案實施

本次改造由于必須在150噸轉爐生產的間隙進行，不能單獨給出一定的檢修時間進行改造，同時，還存在檢修時間短等不利條件，給改造工作帶來了極大的困難。通過對以上方案進行分析，首先實施了第一種方案：2008年5月中旬對板換1＃泵底座進行了加固，并更換了墊鐵，然后重新對板換泵、電機及底座進行安裝找正。改造后通過運行情況發現效果并不理想，振動大、噪音大的問題未能解決。于是2008年6月開始實施第二種方案。通過查閱資料和大量計算我們繪制出了設計更加優化、結構更加合理，剛性滿足需要的水泵及電機底座。把原設計底座更換為機制公司按圖紙加工好的新底座。改造后運行的一個月內各項指標非常良好。于是決定2008年7月對板式換熱器2＃泵也進行了同樣的優化改造。

六、改造措施

1、通過精確計算水泵底板設計為長640mm，寬640mm。

2、電機底板長1210mm，寬800mm，并通過加裝筋板對底板的剛性進行加強。

3、為加大剛性和減少振動在水泵和電機下部設計一由20mm厚鋼板組成的長2300mm，寬920mm的整體底座。

七、改造后效果

由于工藝設計合理，準備工作充分和過程組織到位，150噸轉爐板式換熱器泵組的優化改造工程順利一次試車成功，改造完成后，設備沒有出現原來經常出現的問題，且改造后泵的各項指標都比改造前更加良好，從而使設備使用率大大提高，職工勞動強度明顯降低，達到了改造預期的目的。

同時為150噸轉爐/爐卷軋機工程整個生產線的正常生產奠定了設備基礎。

八、生產應用結果

1、板換泵的使用壽命大大延長。

2、備件的使用件數比往年大大減少，節約備件費用。

3、徹地解決了該水泵振動大，噪音大，水泵、電機發熱的現象。

4、降低了檢修工人的勞動強度，減少了檢修工人的檢修加班。

[1]張曉峰.淺談板式換熱器.科技情報開發與經濟，2009年10期.