高爐渣處理系統(tǒng)的節(jié)能改造

曹小海

（唐山不銹鋼有限責任公司，河北 唐山 063100）

高爐渣處理系統(tǒng)的節(jié)能改造

曹小海

（唐山不銹鋼有限責任公司，河北 唐山 063100）

針對高爐渣處理系統(tǒng)在運行過程中存在的問題，進行了取消粒化輪節(jié)能改造、水泵漏水改造及液壓節(jié)能改造，取得良好效果。

粒化輪；沖制箱；沖渣泵；液壓系統(tǒng)

一、存在問題

某廠高爐渣處理采用的是粒化處理工藝，其工藝流程為：熔渣由渣溝流人粒化系統(tǒng)，與粒化輪接觸并被擊碎，被粒化的熔渣冷卻后進人脫水器脫水。從脫水器中被濾出的水進人循環(huán)水池內(nèi)被凈化后再利用，脫水后的成品渣經(jīng)卸料漏斗到皮帶機上運往渣場。此系統(tǒng)經(jīng)過幾年的使用，發(fā)現(xiàn)存在如下問題。

1.粒化輪在工作中受高溫熔渣和低溫的沖渣水交互作用，造成日常維護量大，而且備件費用較高。

2.由于熔渣中含鐵量多，冷卻水量小或者冷卻水中斷等原因，造成粒化輪襯板燒損、裂紋較為嚴重。

3.高溫的沖渣水進入粒化輪軸承箱后，導(dǎo)致軸承潤滑不良，軸承損壞頻繁。

4.因負荷過大導(dǎo)致驅(qū)動電機堵轉(zhuǎn)及損壞頻繁。

5.沖渣泵頻繁漏水。

6.液壓系統(tǒng)的油泵不滿足工況條件，液壓缸常出現(xiàn)泄漏，污染環(huán)境。

公司為了節(jié)能環(huán)保、降耗增效，經(jīng)論證決定將現(xiàn)有粒化渣處理工藝改造為水沖渣處理工藝，即取消粒化輪，在現(xiàn)有渣溝溝頭增加沖制箱，直接用水沖渣，并且通過循環(huán)水池的凈化對水系統(tǒng)循環(huán)利用。同時對沖渣泵漏水問題進行治理改造。

二、高爐水沖渣處理工藝簡介

高爐水沖渣處理工藝流程圖如圖1所示。

高爐1出來的熔渣經(jīng)過渣溝2到?jīng)_制箱3，熔渣在沖制箱里被水淬以后，沖制完成的渣子和水經(jīng)沖渣溝、液動閘板閥13流到渣水池7。氣力提升泵10提取的渣水混合物落到脫水器4的底部，渣被脫水器的內(nèi)篩網(wǎng)提到脫水器頂部后用卸料漏斗5卸到皮帶機6上，由皮帶機運出脫水器；水從脫水器外篩網(wǎng)中流到沉淀池8，沉淀池中溢流出來的水引到循環(huán)水池9，氣力提升泵12將沉淀池底的渣子提升到脫水器再進行凈化過濾，由沖渣泵11將循環(huán)水輸送到?jīng)_制箱后開始下一次循環(huán)。

圖1

三、渣處理本體的節(jié)能改造

1.沖制箱。沖制箱采用箱體式結(jié)構(gòu)內(nèi)部分隔成上下兩個空間。上下水箱分別設(shè)有進水口確保出水口壓力。上層水主要將垂直落下的熔渣水淬，并沖向沖渣溝，下層水將未及時處理的熔渣再進行水淬，它同時能在渣溝襯板表面形成一層水質(zhì)保護膜防止熔渣直接落下對襯板的損壞。

2.脫水器。氣力提升泵提取的渣水混合物落到脫水器的底部，脫水器外篩網(wǎng)網(wǎng)眼為100mm×1.5mm的狹長縫隙，水從外篩網(wǎng)中流到沉淀池，渣被脫水器的內(nèi)篩網(wǎng)提到脫水器頂部后卸到皮帶機上，由皮帶機運出脫水器。由于氣力提升泵，提取的渣水混合物中含渣量高、

水少大大降低了脫水器的過濾負荷，此外氣力提升泵提取的渣水混合物的流量基本處于一個恒定的狀態(tài)，不存在因為水流過大沖壞脫水器篩網(wǎng)的危險，從而提高了脫水器的使用壽命。

3.渣水池。沖制完成的渣和水導(dǎo)流到渣水池的底部，避免高溫渣水直接進入脫水器生成大量蒸汽對空氣造成污染。當脫水器發(fā)生故障時不會影響的熔渣的沖制（渣水池能夠容下兩爐的爐渣）這樣就不會產(chǎn)生干渣（干渣中含有大量的有害氣體和粉塵會對空氣造成嚴重的污染）。

4.沉淀池。從渣水池溢流過來的水引到沉淀池底部，同時脫水器回水管道也引到沉淀池底部，這樣能使水中的渣子能夠充分的沉淀，在利用氣力提升泵提到脫水器進行處理，保證溢流到循環(huán)池里面的水能二次利用。

5.循環(huán)池。循環(huán)池裝有循環(huán)水泵，將凈化過的水運輸?shù)經(jīng)_制箱開始下一次循環(huán)。3個水池之間自循環(huán)系統(tǒng)提高了水的利用率，有力的保護水資源。循環(huán)池：將沉淀池中溢流出來的水引到循環(huán)水池。此時的水已經(jīng)得到充分的凈化，可以作為下一次循環(huán)用水。凈化的水也不會對循環(huán)水泵、管道、及其閥門等設(shè)備造成損壞，從而降低了設(shè)備及維修的費用。

6.循環(huán)水凈化系統(tǒng)。在沉淀池上安裝氣力提升泵。由于水流速的變化渣子沉降到池子底部，氣力提升泵12將池底的渣子提升到脫水器再進行過濾，使之成為一個完整的渣水閉路循環(huán)系統(tǒng)，這是個循環(huán)過程使水中含渣量越來越少，達到凈化的目的。

四、沖渣泵的節(jié)能改造

原泵的軸密封為盤根結(jié)構(gòu)，易失效漏水，為此將原來的盤根密封改造成機械式密封，性能穩(wěn)定，泄漏量少，摩擦功耗低，使用周期長，可以滿足在惡劣工況下工作的要求。改造后杜絕了泄漏，提高了水泵的工作效率，節(jié)約了大量水資源，同時也極大地改善了工作環(huán)境。

五、液壓系統(tǒng)的節(jié)能改造

1.液壓泵的節(jié)能改造。渣處理液壓站原設(shè)計使用的是齒輪泵，經(jīng)常出現(xiàn)因齒輪磨損嚴重而導(dǎo)致的壓力低、流量小等故障，維修費時費力。針對此情況，將齒輪泵改成外置式柱塞泵，可滿足生產(chǎn)需要，而且維修方便。通過近一段時間的使用，效果非常好。

2.液壓缸的節(jié)能改造。造成液壓缸能量損耗的因素主要是泄漏和摩擦。在液壓缸的活塞桿處增設(shè)密封防塵罩，降低粉塵和水氣通過活塞桿密封間隙混入液壓系統(tǒng)的幾率，從而減少液壓缸筒和缸桿的摩擦。通過以上措施，取得較好的密封效果，降低了油液泄漏，節(jié)省了能源消耗。

3.油箱加油口的改進。系統(tǒng)油液的清潔度間接地對系統(tǒng)的能量損失有著重要的影響，油液清潔度如果不滿足使用要求，將會對整個系統(tǒng)的元件和管路造成嚴重的損壞甚至導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。傳統(tǒng)的加油方式為開啟液壓油箱的加油蓋。用一臨時油泵將油加入液壓油箱，此加油方式很容易造成大量的高爐粉塵進入系統(tǒng)。為此，對油箱加油口進行了改造（圖2）。即在液壓油箱加油口改造成全封閉結(jié)構(gòu)，避免污染物進入油箱。

圖2

六、改進效果及節(jié)能分析

1.該系統(tǒng)自投人運行后，可靠性和穩(wěn)定性大大提高，渣處理系統(tǒng)故障率明顯降低，保證了高爐正常生產(chǎn)。

2.便于維護。

3.進一步改善了工作環(huán)境，提高了成品渣質(zhì)量。

4.改造后的水泵漏水問題已經(jīng)得到了很好的解決，提高了水泵工作效率，降低了能耗。

5.液壓系統(tǒng)故障率明顯降低，極大的降低了漏油現(xiàn)象的發(fā)生。

6.原來粒化輪的驅(qū)動電機為55kW，平均每天出13次鐵，每次出鐵時間為1h，由于去掉了粒化轉(zhuǎn)，所以每年可以節(jié)省的電費為11.8萬元。粒化輪平均每年更換1次，1套粒化輪備件費用為11.5萬元，驅(qū)動電機、軸承、襯板每年的維護費用約為10萬元。這些費用均不再發(fā)生。

[1] 常久柱等．唐鋼2560m3高爐圖拉法粒化渣生產(chǎn)實踐[J]．煉鐵，2001，20（3）：5.

[2] 李在實等．圖拉法粒化渣工藝的應(yīng)用與改進[J]．山東冶金，2004，（06）.

[3] 曹小海等．高爐液壓系統(tǒng)污染控制[J]．設(shè)備管理與維修，2012，（06）.

TF321.7

B

1671-0711（2014）08-0061-02

2014-03-12）