炼钢转炉二次除尘风机的分析和改造分析

刘红光

摘要：在现阶段的冶金方面，风机作为其重要的设备之一，通常对經济性和安全性具有非常高的要求。但在实际生产中，风机却又属于其中对于资源的消耗相对较大的一种设备。因此在对风机类型的选择上，大多数冶金企业会非常的谨慎。本文笔者主要是以某项工程的二次除尘风机的改造项目作为案例，对风机的改造条件展开了有效的分析，并对其改造也进行了有效分析。

关键词：炼钢;转炉;二次除尘;风机;改造

前言：对于冶金企业来说，其常用的除尘风机的种类和形式有多种，主要包括离心式以及轴流式等多种形式。并且不同类型除尘风机的选择，其优缺点各不相同。钢铁企业为了进行对钢厂冶炼过程中转炉的二次烟气有效处理，从而进行了除尘系统的安装。为了尽可能的发挥风机除尘的效用，炼钢厂的风机通常情况下是被安装在除尘器之前的。这种情况下，就使得风机叶轮及其他内部结构，在具体的运行过程中，就会与转炉中的烟气产生直接性的接触。从而造成叶轮等风机内部结构受到一定程度的负面影响。同时由于转炉中烟气含有的腐蚀性气体，及其烟气中携带的高温，还会对风机的机壳造成损伤。影响除尘风机的正常运行。因此，在冶金企业生产中，想要更进一步提升风机的使用周期及其使用效果，应当结合实际情况，对其工作特点及工作环境进行有效改善。

一、钢铁转炉二次除尘风机的改造条件分析

1.1 设备概况

某工程转炉二次除尘风机采用的是前置式轴流式风机，自钢厂投产以来，即安装了现有的除尘系统。由于系统安装时间较早，再加上钢厂近年来连续扩产，使除尘系统暴露出了设计规划时的一些缺陷。使得除尘系统老化问题严重，运行稳定性非常差。因此，导致除尘风机运行时，工作环境较差。由于现场除尘器二次烟气的外溢，造成了风机叶轮、机壳、进口圈、进气箱等，与含尘烟气的大量接触。使得风机叶轮等结构磨损问题非常严重，再加上风机的老化，因此钢厂不得不对以上结构进行改造和更换。

1.2 原除尘设备参数

（1）除尘系统

对于原除尘系统，按照投产时设计规划的要求，其转炉产生的含尘烟气温度约为20-120℃。除尘系统工作时，其主要技术参数均为120℃的温度条件下运行。因此，主要设计参数如下所示：

系统排烟量：19500立方米/分钟

系统全压：6000Pa

含尘浓度：平均为2克/Nm3（最大5克/Nm3）

（2）除尘风机

对于炼钢厂的除尘风机，原除尘风机采用的是进口型设备。由于企业的连年扩产，并且原除尘系统设计的不合理以及工作稳定性较差，再加上除尘器等设备老化，造成含尘烟气的外溢。为了改善钢厂的生产环境，减少厂内含尘烟气的浓度，炼钢厂对原除尘风机进行了几次较小的设备改造。由于炼钢厂转炉产生的含尘烟气温度，通常处于20-120℃之间，因此，除尘风机的主要技术参数均为120℃的最大温度条件下运行。经过几次改造后，原除尘风机的主要技术参数如下所示：

风量：19500立方米/分钟

烟气温度：20-120℃（兑铁水瞬间温度为 200℃，时间≤4 分钟）

风机全压：6000Pa

入口全压：-3300Pa;出口全压：+2700Pa

风机转速：700rpm

电机工作的电压：10000V

二、当前钢铁转炉二次除尘风机的改造方面所存在的不足

某工程进行除尘风机的设备改造时，由于钢厂原除尘系统本身的问题，除尘风机运行环境非常恶劣，设备外部烟尘和高温烟气浓度非常大。虽然企业内部进行了几次除尘风机的轻微改造，但其外部烟尘以及高温烟气的浓度，还是远高于企业投产时设计规划的烟气含量。导致除尘风机的磨损现象严重。同时除尘风机正常运行时，其风量基本上达到了钢厂设计规划的要求，但风压离企业投产时设计要求差别很大。尤其是出口风压达不到要求时，为了提升风机风压，不得不调整风机运行的功率。造成了除尘风机耗能的大幅度增加，不仅降低了除尘风机的运行效率，还大大提升了企业生产成本。

三、除尘风机改造后的机构特点分析

3.1 风机叶轮

原除尘风机由于设备选型的问题，一开始采购、安装时，虽然投入使用后基本上满足了钢厂设备除尘的基本要求，且除尘效果良好。但由于钢厂风机选型时没做好长期的规划，因为后期的企业扩产，且没考虑到除尘系统设计安装的不合理，以及系统的老化。导致除尘风机后期运行质量较差，工作效率低下，除尘效果也非常不好。经过改造后，将风机叶轮更换为耐磨叶轮，并将其直径由Φ3260扩大为Φ3460。在转速不变的情况下，风机制造的风量、风压大大增加。完全满足了企业生产要求的19500立方米/分钟的风量，以及6000Pa的风机全压;同时将风机叶轮的叶片由板式后向型更换为后弯型;前盘更换为锥弧式结构，去掉导流板，中盘更换为锯齿型，副前盘改为加强圈。通过以上改造，大大提升了叶轮效率，降低了能源消耗。

3.2 机壳和进风箱

原除尘风机由于设计、安装时间较早，没考虑材质的问题。导致使用了一段时间后，由于企业扩大再生产，钢厂生产产量以及对冶炼质量的要求增加后，对风机除尘效率的要求也随之有一定幅度的增加。但是由于原除尘风机机壳和进风箱本身材质的问题，耐磨性和强度较差。造成了磨损现象严重，经过磨损后，使进入其中的气流收敛功能降低。从而使除尘风机制造的风量和风压随之减小。降低了风机的效率。经过改造后，将除尘风机更换为耐磨的低碳合金钢制造的机壳和进风箱;同时在其外部设置加强筋板和入孔门，以方便后续维修;机壳改为可拆分式，便于检修和安装;进气箱更换为收敛式结构，增强进入其内部气流的收敛功能。

3.3 耐磨处理

在除尘风机的设备运行过程中，影响其耐磨性能的主要因素包括设备本身的材质问题，以及现场粉尘的冲刷，这两种主要原因。因此，要想改善除尘风机的耐磨性能，也应该从这两个方面着手。通过科学、合理的改造措施，有效改善除尘风机的耐磨性，降低其叶轮、机壳的磨损，延长设备的使用寿命。同时通过有效的处理措施，减少除尘风机运行过程中的损伤，使风机始终属于良好运行状态，保证企业生产工序的正常进行。首先，将除尘风机叶轮、机壳的材质更换为耐磨性合金钢，以改善设备本身的耐磨性能;其次，采取一定的措施，科学的改造叶片的形状和叶道，通过改变风机内部气流通道，降低转炉烟尘对风机的冲刷;再次，对风机容易造成的磨损的部位，可通过焊接耐磨鼻等措施，提高其耐磨性能。

结束语：

综上所述，在冶金企业中，除尘风机由于其工作的性质，通常对于能源的消耗非常大，且极易发生磨损。为了改善其设备运转性能，可以采取一定的措施，通过改造其内部结构，更换设备本身的材质。优化除尘风机的运转效果，增强其耐磨性，从而提高风机工作效率降低能量的消耗。通过对风机的有效调试以及一段时间的运行状况。从而使得风机的改造能够满足当前行业的发展要求。

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