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焦?fàn)t推焦車清焦裝置改造實(shí)踐

2018-09-04 09:52:48
山東冶金 2018年4期
關(guān)鍵詞:焦粉隔膜泵焦炭

丁 敏

(山鋼股份萊蕪分公司 焦化廠,山東 萊蕪271104)

萊鋼焦化廠6 m焦?fàn)tJT-6-33型推焦車均配備水沖式清焦裝置,其主要用于熄滅和收集摘取爐門時(shí)掉落的紅焦炭及推焦桿后退時(shí)帶出的部分尾焦炭。清焦機(jī)清焦效果的好壞對作業(yè)人員的安全操作和出爐節(jié)奏均會造成一定的影響。針對清焦機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中的常見問題,進(jìn)行了部分適應(yīng)性改造,效果良好。

1 水沖式清焦機(jī)工作原理

水沖式清焦機(jī)基本工藝結(jié)構(gòu)如圖1所示。該清焦裝置是利用高壓水作為輸送動力,在開爐門之后延時(shí),水路通過氣動隔膜閥控制自動打開,焦炭在水流沖擊的作用下從受料口送至輸送槽的末端,紅焦炭在輸送過程中熄滅,通過分離裝置成功實(shí)現(xiàn)水和焦炭的分離。在分離過程中焦炭和顆粒較大的焦粉落入尾焦儲斗,分離后的水經(jīng)過回水管路通過氣動隔膜泵回送至水箱被循環(huán)利用。清焦機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 清焦機(jī)結(jié)構(gòu)工藝

2 常見問題

2.1 高壓水箱安全系數(shù)低

給水裝置分為兩個(gè)水箱,高壓水箱和低壓水箱,中間由隔斷裝置隔開,靠近輸水泵的一端為低壓水箱。高壓水箱的壓力設(shè)定為0.40~0.70 MPa。當(dāng)壓力低于0.40 MPa時(shí)水泵開始工作;高于0.70 MPa時(shí)水泵停止工作。由于高壓水箱內(nèi)部始終處于有壓力狀態(tài),當(dāng)高壓水箱因銹蝕、磨損等出現(xiàn)破損或裂紋時(shí),且給水裝置內(nèi)水溫約有65℃,在生產(chǎn)和設(shè)備維護(hù)中,極易對操作人員造成人身傷害。

2.2 隔膜泵、隔膜閥故障率高

因水路循環(huán)系統(tǒng)中存在大量的焦炭顆粒,在通過隔膜泵、隔膜閥過程中,導(dǎo)致氣動隔膜泵卡塞嚴(yán)重,故障率較高,易造成回水不暢,影響環(huán)境。氣動隔膜閥動作頻次較高,每次出爐基本需要?jiǎng)幼?次以上,同樣易受大顆粒焦粉卡阻,膜片損壞較為頻繁,且隔膜閥價(jià)格相對較為昂貴,增加了設(shè)備運(yùn)行成本。

2.3 分離裝置過濾網(wǎng)易堵塞

原理上尾焦在水力輸送過程中被水熄滅,通過分離裝置進(jìn)行焦炭和水的分離,焦炭和顆粒較大的焦粉落入尾焦儲斗內(nèi),集水裝置將尾焦儲斗內(nèi)焦炭和剩余的水進(jìn)行再分離,然后通過隔膜泵將水輸送到回水管。集水裝置過濾網(wǎng)易被焦粉堵塞,熄焦水無法及時(shí)回送,超出隔膜泵設(shè)計(jì)能力,導(dǎo)致大量熄焦水外溢。焦粉進(jìn)入隔膜泵會加劇隔膜泵的損壞。

3 適應(yīng)性改造

通過對水沖式清焦系統(tǒng)在使用過程中的綜合評價(jià),在原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些適應(yīng)性改造。

3.1 控制系統(tǒng)與水箱及管路改造

將給水裝置中的高壓水箱去除,全部改為低壓水箱。為了更好地達(dá)到熄滅紅焦和輸送焦炭的效果,在受料口處增加壓力輸水裝置,裝置如圖2所示。將輸氣管套入輸水管中,給水的同時(shí)直接通過空壓機(jī)儲氣罐給風(fēng),內(nèi)部高壓空氣為外部的水提供動力,將從輸水管中輸出的水在短時(shí)間內(nèi)加速到1 m/s以上,進(jìn)而將紅焦熄滅,輸送至分離裝置。

根據(jù)工藝流程,重新按設(shè)定清焦機(jī)的自動運(yùn)行程序,將推焦車提門信號、移門信號、推焦后限及走行信號引入清焦機(jī)PLC系統(tǒng)中。

圖2 壓力輸水裝置

將4個(gè)信號與清焦機(jī)運(yùn)行程序結(jié)合,保證清焦機(jī)在取門后開始噴水1次(10 s),在推焦后退至后限時(shí)再次噴水1次(10 s),整個(gè)推焦過程中自動噴水2次,將尾焦送至分離裝置尾焦斗中。

3.2 重新設(shè)計(jì)動作程序

針對清焦機(jī)隔膜泵故障率高的問題,重新設(shè)計(jì)了隔膜泵動作程序,將原浮球控制隔膜泵系統(tǒng)拆除。設(shè)計(jì)當(dāng)噴水氣動電磁閥動作時(shí),隔膜泵連續(xù)動作60 s,將積水裝置中的水抽回常壓水箱內(nèi),避免隔膜泵長時(shí)間連續(xù)動作,延長其使用壽命。受料口的隔膜閥用普通電磁閥代替,在保證正常運(yùn)行的同時(shí),降低了設(shè)備成本。

3.3 集水裝置改造

針對集水裝置過濾網(wǎng)易被焦粉堵塞現(xiàn)象,引進(jìn)吹掃裝置和振動裝置,并將吹掃裝置和收料口電磁閥連鎖控制。每次清焦機(jī)水沖動作時(shí),PLC控制吹掃裝置啟動,持續(xù)對分離裝置濾網(wǎng)進(jìn)行10 s吹掃,并振動30 s,基本杜絕了濾網(wǎng)堵塞的狀況,減少焦粉等大顆粒物堵塞濾網(wǎng)對整個(gè)系統(tǒng)的影響。

清焦機(jī)改造后的工藝結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 清焦機(jī)新工藝結(jié)構(gòu)

4 應(yīng)用效果及效益分析

經(jīng)過適應(yīng)性改造后,清焦機(jī)清焦效果明顯改善,有助于推焦計(jì)劃順利進(jìn)行;同時(shí)系統(tǒng)故障率明顯降低,基本實(shí)現(xiàn)免維護(hù),在滿足生產(chǎn)的同時(shí),有效降低了生產(chǎn)成本和維修費(fèi)用,效果良好。單臺推焦車清焦系統(tǒng)年效益統(tǒng)計(jì):節(jié)省2臺空壓機(jī)年保養(yǎng)費(fèi)、隔膜閥節(jié)省備件費(fèi)、電費(fèi)等費(fèi)用共計(jì)24.6萬元。由于管道泵改造,高低壓倉清理頻次由原來的1次/月調(diào)整到1次/3月,降低了新水消耗和職工的勞動強(qiáng)度。

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