摘要：炼钢转炉除尘风机一般采用的是轴瓦双支撑，生产过程中，风机叶轮高速旋转，产生的离心力和叶道内扩压作用进一步的提升转炉烟气压力和速度，达到除尘效果。其故障表征往往以风机的振动值超限来体现。风机的频繁故障给生产带来了很大麻烦，不仅降低了生产效率，还为此增加了检修工作量和检修的费用。本文分析了炼钢转炉一次除尘风机叶轮失衡原因分析与措施。
关键词：炼钢转炉；一次除尘风机叶轮失衡；措施；
由于一次除尘风机振动故障，造成平均不到20天就需要停炉更换一次除尘风机转子，与公司要求相距甚远。一次除尘风机运行周期短是制约炼钢实现公司检修周期的瓶颈。必须通过攻关，实现转炉一次除尘风机长周期稳定运行。
概述
炼钢转炉一次除尘风机是炼钢生产的关键设备，如果不能将炼钢过程中产生的高温粉尘烟气连续排出净化，转炉将不具备炼钢条件，风机的损坏对炼钢生产影响较大，损失也很大。目前三座150t转炉配备四台一次除尘风机，实行开三备一的模式，由变频电机驱动，功率2500kW，转速1340r/min，电机采用水冷模式，风机抽吸能力230000Nm3/h，可根据炼钢冶炼过程控制进行高速低速的转换，实现节能降耗;另外每台风机转子设置四组喷管不同位置对叶轮进行喷淋冲洗，轴端采用水封密封，当风机叶轮转动时，由于离心力作用，液体在密封槽内作圆周运动形成水封，风机前后轴承座设置在线振动及温度检测，可对运行状态进行在线监控。
炼钢转炉一次除尘风机叶轮失衡原因分析
失衡是造成风机振动故障的主要原因，解决风机动平衡失衡，一是要解决转子粘灰造成的动平衡失衡，二是要解决转子磨损、转子连接螺栓断裂造成的动平衡失衡。
1.转子粘灰造成转子动平衡失衡的机理分析。解决转子粘灰问题从改善除尘效果的源头抓起。因除尘效果差，烟气中的烟尘及带有大量高黏性白灰的除尘水，进入风机后，沉积在叶片表面。叶轮虽然有自动喷水冲洗,但由于冲洗效果不佳,只能清洗叶片局部积灰区,加上叶轮粘灰在离心力作用下脱落,导致转子动平衡失衡。
2.转子磨损、连接螺栓断裂机理分析。原设计转子叶片强度较低，螺栓结构设计不合理，烟气中夹带的烟尘颗粒不断对转子产生冲刷磨损，在风机叶轮使用后期，转子磨损严重，螺栓断裂，整体强度降低，导致转子因磨损或高速运转变形造成动平衡失衡。
3.风机放炮对风机转子破坏很大，机壳和转子几乎报废，损失惨重，所以必须找出风机爆炸的真正原因，通过对该批污泥球使用进行跟踪，技术人员对污泥球的加入量、加入时机进行跟踪和试验，发现该批污泥球与前期的污泥球使用情况明显不同，一是只要加污泥球就发生爆炸，和加入量没有太大关系，二是风机爆炸时间与污泥球加入时间吻合。污泥球粉化较严重，大量的粉尘与高速转动的
风机很容易摩擦产生明火，为爆炸提供必要的条件。
三、措施
保证系统排水畅通。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对沿途脱水水封彻底清理和增加观察孔，定期检查，防止堵塞。在烟气流量检测变径管前易积水位置增加水封，保证系统脱水畅通。粉尘含量是判断污泥球质量好坏的宏观标准，粉尘含量高，除尘系统负荷加重，一是影响除尘效果，二是容易造成风机振动，降低风机转子寿命。所以污泥球的粉尘含量要从造球、倒运、晾晒、筛分综合控制。最后上料仓前需要对污泥球要进行筛分。因为转炉安全生产要求不准含水物料进入转炉，否则，进入转炉的水分会瞬间气化发生爆炸危险，所以污泥球作为炼钢辅料入炉前，需要进行晾晒或烘干，确保入炉污泥球含水分不超过6%。夏季将污泥球的晾晒时间在一周左右，冬季的晾晒时间必须延长，另外还必须辅助增加蒸汽烘烤，以确保入炉污泥球的含水量要求。
复挡脱水器出口增加脱水格栅。烟气经过复挡旋风脱水器旋风板，在离心力作用下，烟气中的大部分含尘水滴分离出来，经过水封箱排走，少量含尘水滴会随烟气进入沿程管线。在复挡旋风脱水器出口增加一层脱水格栅，格栅斜板的下部端点和格栅斜板的上部端点垂直，保证烟气全部接触斜板；烟气经过脱水格栅流动方向变化，烟气中的水滴碰到斜板流速减缓从烟气中脱离出来，起到脱水作用。在风机入口处增加八个水雾除尘喷头。喷头选用锥形水雾喷头，供水选用净环水，水雾喷头保持常开状态。八个水雾喷头在烟道上形成一圈水雾，喷出的水雾和烟气中粉尘充分接触，洗涤烟尘，洗涤水进入风机机壳前由于90°变向，部分固体颗粒从烟气中脱离，并通过机壳底部排水水封排出。借助风机运转自身负压工况，水雾在转子表面产生均匀的水膜，光滑的水膜阻止烟尘中颗粒积附在转子上，并从机后水封箱排走。
3.采取新的转子冲洗方式方法。通过试验，把冲洗喷头由圆柱状换为扇形状，喷射角度由90°增加到120°，并向下旋转10°，喷射面积覆盖整个叶片；同时在前后盘增加2个强力喷头，去除两侧积灰，风机低速冲洗300s。
4.除尘系统操作参数优化。一是优化除尘系统洗涤水配水方式通过实验，逐步把溢流水封水量由120~130m3/h降低到90~95m3/h，满足溢流要求即可。把降下来的水量分配到一文、二文，使一文、二文水量由220~230m3/h提高到240~245m3/h。把二文的6个喷头同时均匀供水改为3个间隔的喷头大量供水（另3个间隔喷头供水阀门关闭），提高供水压力。二是提高二文压差参数转炉冶炼前、中、后期，二文开度分阶段调整，压差提高约3kPa。通过实际运行测算，二文喉口段流速高达100～110m/s。
5.解决转子磨损、连接螺栓断裂造成的问题。选用一种含金属抗磨原料的高分子超光滑材料，通过激光熔覆补焊技术对磨损叶轮流道进行修复，叶片硬度由原来的HRC450提高到HRC700，抵抗冲蚀磨损能力提高。连接螺栓由外露的安装结构形式改为沉头螺栓。通过采用新工艺、新材料修复转子和改变螺栓结构方案，解决了转子磨损、转子连接螺栓断裂造成的动平衡失衡问题。
四、实施效果
运行周期提高一倍以上通过项目实施，风机在运行过程中，振动值在2μm/s2左右，外排烟气含尘量在60~80mg/m3，满足了设备运行条件和排放标准，运行周期由原来的平均20天提高到41.9天，风机最长运行时间提高到了56天。解决了制约公司正常生产的瓶颈问题，适应了公司生产要求，为公司生产提供了可靠的设备保障，并取得了显著的经济效益和社会效益。通过应用激光熔覆补焊技术，转子耐磨性增强，解决了风机转子磨损造成的动平衡失衡问题，平均使用寿命由150天提高到了320天以上，同时叶片表面光洁度提高，不易粘灰。连接螺栓外露形式改为沉头螺栓，解决了螺栓磨损和断裂问题。
通过优化除尘系统、设备改进，延长了一次除尘风机运行寿命，满足了生产需要并降低了外排烟气粉尘含量，取得良好的经济和社会效益。
参考文献：
[1]郑娟.井下复合式小型高效滤筒除尘器的研究[D].西南科技大学,2015.
[2]李元祥,陈俊冬,张明星,等.离心除尘风机收尘过程数值模拟分析与预测[J].流体机械,2015,26(1).
[3]杨志军，转炉一次除尘风机振动原因分析及解决方案．冶金动力，2015(4):46－47．
论文作者:代建彪,白少磊,胡金岗
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/12
标签：风机论文; 转子论文; 转炉论文; 烟气论文; 污泥论文; 叶轮论文; 螺栓论文; 《建筑科技》2017年9期论文;