董亞存 蔣鵬
1.河北聯(lián)合大學(xué) 河北唐山 063000
2.河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼礦業(yè)分公司 河北邯鄲 056201
邯鋼原有煉鋼用石灰全部為普通豎窯生產(chǎn)的普通石灰,石灰質(zhì)量差,對煉鋼生產(chǎn)帶來諸多不利因素,因此06年在邯鋼礦業(yè)分公司建設(shè)并投產(chǎn)了兩座日產(chǎn)500噸活性灰的麥爾茲窯,產(chǎn)品質(zhì)量可達(dá)到 CaO>90%,活性度>350ml,SiO2<3.0%,MeO<3.0%,S<0.035%,CO2殘留<2%,從而可向煉鋼提供充足的優(yōu)質(zhì)活性石灰,進(jìn)而提高鋼產(chǎn)品的質(zhì)量。
壓縮空氣是僅次于電力的第二大動力能源,具有清晰透明,輸送方便,沒有特殊的有害性能,沒有起火危險,不怕超負(fù)荷,能在許多不利環(huán)境下工作等一系列優(yōu)點,在麥爾茲窯的生產(chǎn)過程中,壓縮空氣也被大量的使用并起著至關(guān)重要的作用
一、邯鋼礦業(yè)分公司每座窯體都配有一套脈沖袋式除塵器,用以收集石灰窯窯頂及上料產(chǎn)生的煙塵,每小時處理的廢氣流量大約48000Nm3。每座除塵設(shè)有4個除塵倉室,總共780條除塵布袋,52個脈沖閥。除塵運轉(zhuǎn)時首先灰塵含量約3-5g/Nm3的含塵氣體由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器下部的灰斗,氣體中大顆粒粉塵因重力作用被分離出來,直接落入灰斗。然后氣體再通過除塵箱體內(nèi)的濾袋過濾,凈化后的合格氣體灰塵含量將至50mg/Nm3以下,穿過濾袋并由出風(fēng)口排出,而粉塵則被阻留在濾袋外表面。之后隨著過濾時間的延長,濾袋上的粉塵不斷的積厚,除塵設(shè)備的阻力不斷上升達(dá)到設(shè)定值時,清灰裝置開始進(jìn)行清灰。電磁脈沖閥開啟,壓縮空氣以極其短促的時間在上箱體內(nèi)迅速膨脹,沖入濾袋,使濾袋膨脹變形產(chǎn)生振動,附著在濾袋外表面上的粉塵,在逆向氣流沖刷的作用下被剝離脫落后進(jìn)入灰斗中。我們在生產(chǎn)初期發(fā)現(xiàn)兩點問題,一是如供風(fēng)量滿足不了脈沖閥工作要求,則不能正常清灰,容易導(dǎo)致除塵器“糊袋”。二是脈沖氣源壓力如果不穩(wěn)定,濾袋上的粉塵也不能清除干凈。所以說壓縮空氣的質(zhì)量是脈沖袋式除塵器穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。經(jīng)過生產(chǎn)實踐的總結(jié),確定如要窯體除塵高效穩(wěn)定的運轉(zhuǎn),必須保證壓縮空氣壓力穩(wěn)定在0.4—0.6MPa,每分鐘最大消耗能夠達(dá)到20m3。
二、每座麥爾茲窯包含兩個窯膛,窯膛間由連接通道連接。生產(chǎn)過程中每12分鐘兩個窯膛內(nèi)的氣體流動方向變換一次。在第一個周期,燃燒空氣從窯膛1的頂部進(jìn)入,在到達(dá)煅燒區(qū)后,與此處噴槍輸送進(jìn)來的焦?fàn)t煤氣混合,接觸到赤熱的石灰石時立即燃燒??諝夂徒?fàn)t煤氣的混合物一邊燃燒,一邊與石灰向下移動。同時生成的石灰進(jìn)入冷卻段,從窯底供入的石灰冷卻空氣,將石灰冷卻到100℃以下時,石灰從窯底卸出。冷卻空氣被石灰加熱后上升到連接通道處,與燃燒廢氣混合,穿過通道進(jìn)入窯膛2。進(jìn)入窯膛2的混合氣上升穿過煅燒帶進(jìn)入預(yù)熱帶,將剛裝入的石灰石進(jìn)行預(yù)熱,釋放給石灰石熱量的混合氣體溫度降低,從窯頂廢氣管經(jīng)除塵系統(tǒng)后從煙囪排出。12分鐘后兩個窯膛的作用互換。所以原設(shè)計中每個窯膛都配有12臺空氣沖擊炮,每12分鐘一周期向窯膛內(nèi)釋放壓縮空氣,以便保證通道內(nèi)壁不會出現(xiàn)掛料,積料的現(xiàn)象。但生產(chǎn)初期還是經(jīng)常出現(xiàn)通道內(nèi)氣流不暢的現(xiàn)象,進(jìn)而造成窯體內(nèi)壓力的波動以及出灰質(zhì)量不合格等現(xiàn)象。所以幾乎每周都要停窯一次,打開波火孔,進(jìn)行人工查看并清理,以便保證通道的暢通。對生產(chǎn)的連續(xù)性造成一定的影響。隨著工作中不斷總結(jié),最終卻認(rèn)必須保證空氣炮使用的壓縮空氣壓力穩(wěn)定在0.4—0.6MPa,每分鐘最大消耗能夠達(dá)到1m3。
三、麥爾茲窯體上各儀表和電磁閥均使用到了壓縮空氣,在使用中同樣對氣源的穩(wěn)定性有著較高的要求,使用壓力應(yīng)穩(wěn)定在0.5—0.6MPa,每分鐘最大消耗能夠達(dá)到2m3。
四、其他還有部分壓縮空氣用戶,諸如成品灰倉的除塵,石灰石上料系統(tǒng)的除塵,工業(yè)電視冷卻防護(hù)等等,使用壓力也應(yīng)穩(wěn)定在0.4—0.6MPa,每分鐘最大消耗能夠達(dá)到3m3。
五、根據(jù)上述壓縮空氣消耗統(tǒng)計,壓縮空氣綜合最大消耗用量為26 m3/min??紤]同時使用系數(shù)0.85,以及管網(wǎng)損失及未計入用戶系數(shù)1.15,最終用量為25.41 m3/min。我廠內(nèi)建有一座空壓站,其中布置有兩臺30 m3/min,額定壓力0.8 MPa的螺桿式空壓機,和兩臺35 m3/min,額定壓力0.8 MPa的冷凍式干燥機,在每臺干燥機后配有除油過濾器,可將壓縮空氣處理為壓力露點為2攝氏度的無油壓縮空氣,正常生產(chǎn)時,上述設(shè)備均一開一備,可滿足壓縮空氣消耗。
但在生產(chǎn)過程中,各壓縮空氣用戶使用制度的不同,有間斷性的也有連續(xù)性的,以及各用戶點用氣量的變化性,使得一方面容易對空壓機的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)造成沖擊,造成壓力忽高忽低,空壓機頻繁啟機或變頻造成空壓機的壽命縮短,并且浪費電能。另一方面,氣源的不穩(wěn)定勢必對麥爾茲窯的生產(chǎn)帶來不利的影響。所以我廠在空壓站后增設(shè)了容積為10 m3壓縮空氣儲罐,并在每座窯體的除塵器前也各增設(shè)了一臺容積為3 m3壓縮空氣儲罐。儲氣罐的使用大大緩沖了壓縮空氣的沖擊力,平緩了壓力波動值,達(dá)到了氣體儲備并穩(wěn)定壓力的作用。
壓縮空氣罐屬于壓力容器,已在當(dāng)?shù)氐馁|(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局注冊備案,取得壓力容器使用許可證,每年進(jìn)行年檢,同時因空氣中含有水分,空氣經(jīng)壓縮后,在相同的溫度下(雖然壓縮過程升溫,但進(jìn)入罐后最終還是冷卻下來),壓力越高,水的飽和蒸氣壓越小,水越容易析出。所以時間長了,儲氣罐中會有越來越多的水。如果不及時清除,水分會腐蝕罐壁,并造成容積減小。同時也會影響到各電磁閥和儀表的使用壽命。所以在使用中保證了定期對儲氣罐的排水。
[1]易金萍,周乃君,黃昕明,呂子劍.空壓機與管網(wǎng)聯(lián)合運行工況分析及改進(jìn)措施[J].流體機械.2001年05期.
[2]陳海勤.面向需求的壓縮空氣系統(tǒng)管理器[J].國內(nèi)外機電一體化技術(shù).2003年05期.