轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)爆炸原因分析與對(duì)策

李涌 孫水波

【摘要】本文分析了轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)爆炸的原因，針對(duì)分析出的污泥球使用不當(dāng)?shù)仍蛱岢隽讼鄳?yīng)的有效對(duì)策，并對(duì)提出的對(duì)策應(yīng)用效果進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)；爆炸原因；有效對(duì)策；效果研究

0.引言

轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)是轉(zhuǎn)爐OG（OXYGEN CONVERTER GAS RECOVERY）系統(tǒng)的最重要設(shè)備[1]。能將轉(zhuǎn)爐在運(yùn)作過程中產(chǎn)生的煙氣冷卻和凈化，并排放至煙囪或者將這些煙氣輸送到煤氣回收系統(tǒng)中，達(dá)到了轉(zhuǎn)爐使用的環(huán)?；蜕a(chǎn)安全化的目的。不過，為了更好的實(shí)施降溫、化渣、降低鋼鐵消耗和生產(chǎn)成本，目前國(guó)內(nèi)的一些鋼鐵企業(yè)把由煉鋼污泥、氧化鐵、石灰等原料制成的污泥球代替了溶劑。這雖然控制了鋼鐵的消耗和生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的回收循環(huán)利用，但是易產(chǎn)生灰塵大、系統(tǒng)負(fù)荷大等問題，給轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)帶來一定的隱患。

1.轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)的爆炸原因

1.1污泥球的原材料配比不合理

工作人員采取取樣化驗(yàn)的方式，通過對(duì)使用的污泥球進(jìn)行跟蹤查看，對(duì)污泥球的成分配比以及加入的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了這些污泥球在原材料的配比存在很大問題，氧化鐵皮、污泥、石灰、粗顆粒、水泥、粘結(jié)劑等材料的比例不合理。正常情況下，氧化鐵皮的比例占40-50%，污泥占20-35%，粗顆粒占10-20%，石灰、水泥、粘結(jié)劑共占10-15%[2]。

1.2污泥球的粉化現(xiàn)象嚴(yán)重

受污泥球的原材料配比不合理影響，工作人員在對(duì)污泥球的成分檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，污泥球的粉化問題較為嚴(yán)重，這加重了除塵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的負(fù)荷，影響了除塵效果，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)振動(dòng)，是引發(fā)爆炸的一個(gè)重要原因。一旦污泥球粉化嚴(yán)重的話，就會(huì)使得大量的粉塵與運(yùn)行中的風(fēng)機(jī)摩擦生火，引發(fā)爆炸。

1.3污泥球的碳含量和水分含量過高

在污泥球的成分檢驗(yàn)結(jié)果出來后，工作人員分別對(duì)污泥球的原材料碳含量進(jìn)行了檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了污泥球原料的碳含量多數(shù)都超過了10%，最高的達(dá)到了20.27%（見表1）。當(dāng)污泥球的碳含量過高時(shí)，除塵風(fēng)機(jī)與污泥球的粉末容易產(chǎn)生摩擦生火的現(xiàn)象，碳氧化大量產(chǎn)生的一氧化碳就會(huì)與氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)爆炸。污泥球的碳含量正常標(biāo)準(zhǔn)是小于2%。此外，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，污泥球的水分含量也過高，這不僅加重了除塵風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，還容易導(dǎo)致水分氣化。

名稱 C/%

除塵灰 20.27

污泥 3.41

粗顆粒 1.59

1.4污泥球的加量和時(shí)機(jī)不對(duì)

經(jīng)過多次研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)爆炸在運(yùn)行中的一個(gè)重要原因是污泥球加量不對(duì)以及沒有把握好加入的時(shí)機(jī)。在煉鋼污泥球使用、鐵水的加入、廢鋼的加入等方面都存在問題，在分批加入污泥球中間的間隔時(shí)間上也沒能很好的把握。

2.防止轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)爆炸的有效對(duì)策

從上述分析可以得知，引發(fā)轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)爆炸的原因有原料的配比不準(zhǔn)確、碳含量高、水分含量高、粉塵含量大、加量和時(shí)機(jī)不對(duì)等。為了有效解決這些問題，降低鋼鐵原料的消耗和煉鋼成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢棄物的循環(huán)利用，必須在原料的選擇、配比，粉塵和水分的控制以及加料控制上采取一系列有效的對(duì)策。

2.1優(yōu)化原料，合理原料配比

污泥球的原料有除塵系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥、粗顆粒以及由軋鋼系統(tǒng)產(chǎn)生的氧化鐵皮、石灰、水泥、粘貼劑。工作人員在造球過程中必須優(yōu)化原材料的配比，提高造球的成功率，以提高污泥球在風(fēng)機(jī)中的作用。在污泥的選用上，要使用由煉鋼過程產(chǎn)生的污泥，而不是使用煉鐵污泥，主要是因?yàn)闊掕F污泥和除塵灰的碳含量超過了百分之二十，容易使得成品污泥球的碳含量超過10%；石灰在加入量上也要適當(dāng)控制，一旦使用不當(dāng)，會(huì)增大煉鋼中的渣量，加大消耗；水分也不宜過高，否則會(huì)使得成品球的粘性不夠，即便成形了，需要烘干和晾曬的時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)影響了后續(xù)工作，浪費(fèi)了人力，加大了制作成本。工作人員在造球過程中，要選擇含碳量低的粗顆粒、煉鋼污泥以及氧化鐵皮。

2.2減少倒運(yùn)次數(shù)，控制粉塵含量

粉塵含量的高低是判斷污泥球質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志之一。一般而言，粉塵的含量越高，除塵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的負(fù)荷就會(huì)加重，這不僅影響了除塵風(fēng)機(jī)的除塵效果，還會(huì)造成除塵風(fēng)機(jī)震蕩，降低除塵風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的使用壽命，嚴(yán)重的話還會(huì)引發(fā)爆炸。因此，工作人員在造球、倒運(yùn)、晾曬以及最后上料倉(cāng)前的篩分過程中，都要嚴(yán)格控制污泥球的粉塵含量。

2.3加強(qiáng)晾曬和烘烤，控制水分含量

轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)物料水分的要求很高，一般情況下是不允許含水物料進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的，主要是因?yàn)樗衷诟咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)下容易氣化，是爆炸的一個(gè)重大隱患。然而污泥球的制作需要水分的溶劑，因此工作人員在將污泥球加入轉(zhuǎn)爐時(shí)一定要先控制水分，對(duì)其進(jìn)行烘干或者晾曬。直到污泥球的水分含量低于6%時(shí)才能投入使用[3]。烘烤一般使用蒸汽烘烤，晾曬的話，夏季的晾曬時(shí)間在7天左右，冬季的晾曬時(shí)間則相對(duì)延長(zhǎng)，具體時(shí)間視天氣而定。

2.4制定完善的加料控制制度

上述已經(jīng)提到，污泥球每批次加入的量和加入的時(shí)間不合理會(huì)影響除塵風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和除塵效果，嚴(yán)重的話會(huì)引發(fā)爆炸。為此，相關(guān)單位必須制定完善的加料控制制度，確保風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。以污泥球的水分含量為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)污泥球的水分含量在區(qū)間（3%，6%]時(shí)，煉鋼污泥球可以分三次加入，每次加入的分量≤2t，每次間隔的時(shí)間>40秒；當(dāng)污泥球的水分含量≤3%時(shí)，煉鋼污泥球可以分兩次加入，先兌入鐵水加一次，再加入廢鋼后加一次，或者直接兌入鐵水直接加入兩次，每次加入的分量≤3t，每次間隔的時(shí)間>2分鐘。

3.效果研究

通過了優(yōu)化原料，合理原料配比，減少倒運(yùn)次數(shù)，控制粉塵含量，加強(qiáng)晾曬和烘烤，控制水分含量，制定完善的加料控制制度，定期對(duì)污泥球的碳含量、水分含量以及粉塵含量進(jìn)行檢測(cè)等措施，污泥球的各項(xiàng)指標(biāo)逐漸合理化（見表2）。污泥球的使用量也逐漸恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)水平，解決了污泥球在使用過程中出現(xiàn)異常聲音的問題。同時(shí)，轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)的現(xiàn)象基本消失，除塵效果也逐步提高，風(fēng)機(jī)恢復(fù)了正常作業(yè)，煉鋼的過程也較穩(wěn)定。

TFe CaO SiO2 MgO P S C 水份

≥30 ≤25 ≤5 ≤5 ≤0.035 ≤0.130 ≤2 ≤3

表2 污泥球理化指標(biāo)（%）

4.結(jié)語

總之，轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)是轉(zhuǎn)爐OG系統(tǒng)的最重要設(shè)備，對(duì)鋼鐵冶煉有重要作用。但是受污泥球的原料配比不合理、水分含量高、碳含量高、粉塵含量高以及加量和時(shí)機(jī)不對(duì)等因素影響，轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)容易出現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象，影響了風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。因此，在防止風(fēng)機(jī)爆炸的對(duì)策上必須優(yōu)化原料配比、控制粉塵含量、控制水分含量、制定完善的加料控制制度，以保障轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊志軍.轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)振動(dòng)原因分析及解決方案[J].冶金動(dòng)力，2011，16（04）：23-24.

[2]黃在強(qiáng).300T轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)的維護(hù)檢修[J].安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，27（01）：12-13.

[3]任兆華，王君連，穆慧靈.除塵風(fēng)機(jī)的高壓變頻節(jié)能改造[J].冶金自動(dòng)化，2011，14（01）：09-10.