150噸轉(zhuǎn)爐板式換熱器泵組的優(yōu)化改造

劉建民 王銀霞

（河南安陽鋼鐵集團(tuán)有限公司，河南 安陽 455004）

一、前言

作為150噸轉(zhuǎn)爐/爐卷軋機工程的關(guān)鍵設(shè)備煉鋼主泵房設(shè)備如果不能正常運行，就會使整個煉鋼生產(chǎn)線癱瘓；為此，保證煉鋼泵房設(shè)備正常運行，是工程技術(shù)人員和設(shè)備維護(hù)人員的重要責(zé)任；煉鋼泵房設(shè)備之一的板式換熱器泵組是其中的一組設(shè)備，該泵組擔(dān)負(fù)著煉鋼生產(chǎn)線板式換熱器的降溫工作；板式換熱器如果不能正常工作，會影響到氧槍、副槍正常運行；板式換熱器泵組的底座由于沒有按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，底座的剛性差，底座結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理；至運行以來設(shè)備存在著振動大、噪音大，因振動大，水泵電機發(fā)熱溫度達(dá)到80多度，使設(shè)備不能正常運行，設(shè)備易損壞的狀況；造成維修工頻繁檢修，備件消耗高等問題。

二、煉鋼主泵房及板式換熱器泵組簡介

煉鋼主泵房一期工程共分三大循環(huán)水系統(tǒng)

A：軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，主要供氧槍、副槍槍體冷卻。系統(tǒng)內(nèi)共有氧槍泵組，副槍泵組，軟水補水泵組各2臺泵，共6臺泵。

B：凈循環(huán)水系統(tǒng)，主要供轉(zhuǎn)爐、精煉爐、VD爐、通風(fēng)設(shè)備及電機等設(shè)備的冷卻。系統(tǒng)共有板式換熱器泵組，過濾器泵組，轉(zhuǎn)爐冷卻泵組，精煉/VD泵組，通風(fēng)設(shè)備泵組，各2臺泵共10臺泵。

C：VD濁循環(huán)系統(tǒng)，主要供VD真空泵冷卻，系統(tǒng)共有1個泵組共3臺泵。

其中凈循環(huán)水系統(tǒng)主要供轉(zhuǎn)爐、精煉爐、VD爐、中央空調(diào)、主泵房及煤氣洗滌泵房電機、汽化系統(tǒng)高低壓及給水泵設(shè)備、一二次風(fēng)機房稀油站、液偶、電機等設(shè)備的冷卻；該系統(tǒng)共有5個泵組（B1-B5），各泵組對應(yīng)各部分需要冷卻設(shè)備獨立供水，冷卻設(shè)備后的回水經(jīng)冷卻塔冷卻后，回到凈環(huán)水池循環(huán)使用。

氧槍泵組副槍泵組分別對氧槍、副槍進(jìn)行冷卻，冷卻后溫度較高的回水經(jīng)板式換熱器冷卻后繼續(xù)循環(huán)，而板式換熱器泵組負(fù)責(zé)對板式換熱器進(jìn)行冷卻。板式換熱器泵組的工作狀態(tài)直接影響著氧槍副槍的工作狀態(tài)，進(jìn)而影響整個煉鋼線是否正常生產(chǎn)。

該板式換熱器泵組屬單級雙吸、臥式中開離心泵，供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于清水的液體，并且液體的溫度不能高于80°C，是新鄉(xiāng)水泵廠依托90年代新型水力模型引進(jìn)美國PA噸噸ERSON公司的離心泵技術(shù)資料重新設(shè)計優(yōu)化而成。預(yù)期效果可以取替相應(yīng)的多級離心泵，但比多級離心泵運行更加可靠，維修工作量、易損件備件量大大減少，使用壽命可達(dá)到4～6年或更多一點，并且節(jié)能效果好于多級離心泵，可提高效率3%左右。

三、150噸轉(zhuǎn)爐板換冷卻水泵的優(yōu)化改造的必要性

隨著我廠煉鋼產(chǎn)量、質(zhì)量、環(huán)保及節(jié)能降耗要求的提高，對煉鋼主泵房設(shè)備的正常運行的要求也越來越高，因此煉鋼主泵房板式換熱器泵組的優(yōu)化改造勢在必行。該泵組在150噸轉(zhuǎn)爐/爐卷軋機工程投產(chǎn)不久就出現(xiàn)很多不足之處，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、板式換熱器泵組設(shè)備不能正常使用，進(jìn)而影響到了煉鋼生產(chǎn)產(chǎn)量的提高；原因：

板式換熱器泵的底座和電機的底座結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，剛性差，使用時振動大，電機發(fā)熱溫度達(dá)到80多度。

2、備件消耗過高，原因：

由于使用時振動大，造成設(shè)備零部件頻繁損壞，更換周期急劇縮短。

3、維修工頻繁檢修，增加了維修工的勞動強度；原因：

由于板式換熱器泵組設(shè)備的經(jīng)常損壞，為了不影響煉鋼的生產(chǎn)，維修工就得加班加點對其進(jìn)行檢修，浪費了大量的人力、物力。

四、方案的選擇

為了不影響150噸轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)，煉鋼泵房板式換熱器泵組的改造只能在倒泵間隙進(jìn)行，板換泵組有兩臺設(shè)備，在正常生產(chǎn)中必須最少確保一臺設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，因此要進(jìn)行設(shè)備的優(yōu)化改造只能分時間利用生產(chǎn)線系統(tǒng)檢修時間進(jìn)行改造，還不能對兩臺設(shè)備同時進(jìn)行改造；改造方案采用了兩個：

第一個方案：對原板換泵底座進(jìn)行加固處理，并重新對板換泵、電機及底座進(jìn)行安裝找正。

第二個方案：對板換泵底座進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計、制作，并重新安裝灌漿。

五、方案實施

本次改造由于必須在150噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的間隙進(jìn)行，不能單獨給出一定的檢修時間進(jìn)行改造，同時，還存在檢修時間短等不利條件，給改造工作帶來了極大的困難。通過對以上方案進(jìn)行分析，首先實施了第一種方案：2008年5月中旬對板換1＃泵底座進(jìn)行了加固，并更換了墊鐵，然后重新對板換泵、電機及底座進(jìn)行安裝找正。改造后通過運行情況發(fā)現(xiàn)效果并不理想，振動大、噪音大的問題未能解決。于是2008年6月開始實施第二種方案。通過查閱資料和大量計算我們繪制出了設(shè)計更加優(yōu)化、結(jié)構(gòu)更加合理，剛性滿足需要的水泵及電機底座。把原設(shè)計底座更換為機制公司按圖紙加工好的新底座。改造后運行的一個月內(nèi)各項指標(biāo)非常良好。于是決定2008年7月對板式換熱器2＃泵也進(jìn)行了同樣的優(yōu)化改造。

六、改造措施

1、通過精確計算水泵底板設(shè)計為長640mm，寬640mm。

2、電機底板長1210mm，寬800mm，并通過加裝筋板對底板的剛性進(jìn)行加強。

3、為加大剛性和減少振動在水泵和電機下部設(shè)計一由20mm厚鋼板組成的長2300mm，寬920mm的整體底座。

七、改造后效果

由于工藝設(shè)計合理，準(zhǔn)備工作充分和過程組織到位，150噸轉(zhuǎn)爐板式換熱器泵組的優(yōu)化改造工程順利一次試車成功，改造完成后，設(shè)備沒有出現(xiàn)原來經(jīng)常出現(xiàn)的問題，且改造后泵的各項指標(biāo)都比改造前更加良好，從而使設(shè)備使用率大大提高，職工勞動強度明顯降低，達(dá)到了改造預(yù)期的目的。

同時為150噸轉(zhuǎn)爐/爐卷軋機工程整個生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)奠定了設(shè)備基礎(chǔ)。

八、生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果

1、板換泵的使用壽命大大延長。

2、備件的使用件數(shù)比往年大大減少，節(jié)約備件費用。

3、徹地解決了該水泵振動大，噪音大，水泵、電機發(fā)熱的現(xiàn)象。

4、降低了檢修工人的勞動強度，減少了檢修工人的檢修加班。

[1]張曉峰.淺談板式換熱器.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2009年10期.