概述

某公司現(xiàn)裝備連鑄機(jī)4臺，每臺鑄機(jī)2流,共計8流,鑄坯規(guī)格為:1"連鑄機(jī) 分 0~19 段):2150 mm,2*連鑄機(jī) 分0~19 段):2150 mm;3*連鑄機(jī)分0~19 段):1650 mm,4”連鑄機(jī) 分0~19 段):1650 mm,每臺鑄機(jī)設(shè)計拉速為 0.3~2.3 m/s,目前鑄機(jī)的拉速在 1.2 ms。連鑄霧化壓縮空氣設(shè)計上為普通壓縮空氣 飽和含水),1”、2”鑄機(jī)設(shè)計平均用量373 m/min,最大用量 434 mmin,3"、4"鑄機(jī)設(shè)計用量 317 m/min,最大用量 365 mmin,氣源由能源與環(huán)境部煉鋼空壓機(jī)站提供,通過兩條 DN600 碳鋼管道分別輸送到 1*、2"連鑄機(jī)和 3"、4”連鑄機(jī),每臺鑄機(jī)每流分成 DN250 管道,一路為旁通,一路通過過濾器 供生產(chǎn))。霧化壓縮空氣輸送管道圖見圖1。壓縮機(jī)的單臺供氣能力為:0.55 MP 最高排氣壓力:經(jīng)濟(jì)運(yùn)行壓力為 0.45 MPa，目前運(yùn)行壓力為 0.55MPa)、400 mmin,每臺機(jī)組設(shè)計為前端凈化,最大含塵粒徑≤1 μm,最大含量≤1 mg/m'?？紤]到該類壓縮空氣用于連鑄霧化水使用，因此機(jī)后的壓縮空氣為飽和含水,共計5臺

2生產(chǎn)過程中存在的問題

煉鋼霧化壓縮空氣管網(wǎng)到用戶末端壓損較大:最大值達(dá)到 0.19 MPa,導(dǎo)致煉鋼連鑄二冷霧化用壓縮空氣壓力偏低,影響連鑄正常生產(chǎn)。正常生產(chǎn)時管網(wǎng)壓力為 0.49 MPa，最遠(yuǎn)端的1"鑄機(jī)側(cè)壓力為0.41 MPa，2010年10月25 日夜班連鑄電腦顯示霧化壓縮空氣壓力降低到 0.3 MPa以下,為保證鑄坯的質(zhì)量,操作人員打開旁通閥,保證鑄機(jī)的正常生產(chǎn)。而當(dāng)時管網(wǎng)壓力不低于 0.49 MPa。

3壓空壓力低影響連鑄霧化的原因分析

煉鋼霧化壓縮空氣過濾器堵塞，過濾器經(jīng)常堵塞造成管道阻力大;從主管路過濾器到 1~19 段各段支管管道過濾器以前 約 70 米)是碳鋼管路,因空氣含水造成管路腐蝕,產(chǎn)生的銹渣也會造成噴嘴堵塞造成煉鋼連鑄二冷霧化壓力低 ,影響連鑄正常生產(chǎn)3.1 煉鋼霧化壓縮空氣過濾器經(jīng)常堵塞的原因3.1.1 煉鋼連鑄霧化壓縮空氣過濾器堵塞不是由空壓機(jī)吸入粉塵造成的,根據(jù)以下原因判斷:

(1)從煉鋼連鑄霧化壓縮空氣過濾器中清理出的雜質(zhì)粒徑較大，其雜質(zhì)粒徑遠(yuǎn)大于空壓機(jī)前端凈化裝置吸入氣體中最大含塵粒徑。配套煉鋼4臺連鑄機(jī)共建有5臺400 m/min 空壓機(jī)連鑄霧化空壓機(jī)入口設(shè)有自潔式空氣過濾器，保證最大吸入的粒徑≤1 μm。

(2)煉鋼連鑄霧化壓縮空氣過濾器中清理出的雜質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空壓機(jī)設(shè)計前端凈化裝置中的最大含塵量 最大含量 ≤1 mg/m)

(3)從煉鋼連鑄霧化壓縮空氣過濾器中清掃出的雜質(zhì),經(jīng)化驗其中 80%左右的雜質(zhì)為氧化鐵。煉鋼空壓站距礦料場較遠(yuǎn)，空氣中不可能有氧化鐵含量如此高的粉塵存在。3.1.2 從煉鋼連鑄霧化壓縮空氣過濾器中清掃出的雜質(zhì) 80%為氧化鐵可以判斷 ,其雜質(zhì)為壓縮空氣管道內(nèi)部生成的鐵銹。在煉鋼連鑄機(jī)檢修期間,安排霧化壓縮空氣管道吹掃,拆開管道后發(fā)現(xiàn),管道內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重。

僅3年多，霧化壓縮空氣管道腐蝕非常嚴(yán)重原因有以下幾個方面:首先,考慮到該類壓縮空氣用于連鑄霧化水使用,因此機(jī)后壓縮空氣為飽和含水。空壓機(jī)后及壓縮空氣管網(wǎng)上沒有設(shè)置氣體干燥裝置。其次，連鑄壓縮空氣管路為碳鋼管路，從主管路過濾器-6.4 m 位置 )到 0~19 段各段支管管道過濾器以前約70 m 是碳鋼管路，主管為 DN250 碳鋼管，支管為DN80、DN50 的碳鋼管,碳鋼管道在輸送飽和霧化壓縮空氣是存在著持續(xù)腐蝕的機(jī)理，由于空氣中含冷凝水 ,造成管路腐蝕銹渣較多,霧化壓縮空氣過濾器中清理出大量銹渣及雜質(zhì)見圖3，經(jīng)化驗80%成分為氧化鐵。第三,首鋼京唐公司地處曹妃甸,是國家十一五”規(guī)劃中吹沙造地建造的特大型鋼鐵廠，雖有深海碼頭便于運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢但因臨海空氣濕度大含鹽量高、腐蝕性強(qiáng) ,對設(shè)備及管道的腐蝕強(qiáng)度較內(nèi)陸鋼鐵廠大。技術(shù)人員對連鑄霧化空氣壓縮機(jī)后氣水分離器中排水進(jìn)行化驗分析,游離態(tài)水中的C1含量達(dá)到了 1.26 mg兒。

3.2 壓縮空氣支管碳鋼管道腐蝕及霧化二冷水管道結(jié)垢也是造成霧化壓力低的原因3.2.1 連鑄壓縮空氣管路為碳鋼管路，由于空氣中含冷凝水,造成管路腐蝕,過濾器濾出鐵銹較多,鐵銹渣堵塞過濾器,水又使過濾器濾芯軟化、氣體通透性變差 濾芯現(xiàn)為紙質(zhì)濾芯 ),阻力增大,連鑄霧化壓縮空氣壓力波動。

3.2.2 從主管路過濾器 -6.4 m 位置)到 1~19 段各段支管管道過濾器以前約 70 m 是碳鋼管路，因空氣含水造成管路腐蝕，產(chǎn)生的銹渣也會造成噴嘴堵塞,造成煉鋼連鑄二冷霧化壓縮空氣壓力低。3.2.3 盡管經(jīng)連鑄霧化壓縮空氣過濾器過濾后的空氣潔凈度達(dá)到過濾精度 10 wm 的標(biāo)準(zhǔn),但由于空氣含濕,腐蝕后續(xù)的管道,銹渣較多,造成連鑄鑄機(jī)各段噴嘴堵塞。雖然 1~19 段各段支管均有Y型過濾器 點(diǎn)數(shù)較多),但沒有備件 ,從投用到現(xiàn)在一直沒有清理過，這也是造成霧化壓縮空氣末端壓力低的原因之一。

3.2.4 霧化用水為二冷水,由于煉鋼廠房內(nèi)部作業(yè)環(huán)境溫度較高,經(jīng)檢測水質(zhì)硬度在 120 mg,容易結(jié)垢。冷卻水經(jīng)過-6.4 m處過濾器過濾濾后經(jīng)碳鋼輸送管道 約 70 m)輸送到各段支管 ,管道產(chǎn)生銹渣等雜質(zhì)造成噴淋管堵塞,影響連鑄霧化壓力,影響煉鋼正常生產(chǎn)。

采取的近期措施及遠(yuǎn)期改造方案

4.1 目前已經(jīng)采取的措施,煉鋼部利用兩臺鑄機(jī)同時停產(chǎn)檢修時間，安排吹掃二冷壓縮空氣主干管管道,具體吹掃方案如下:煉鋼空壓機(jī)站到煉鋼連鑄由兩根直徑 DN600 管道輸送,5251 管、 5252 管其中 5252 管為 1”、2”連鑄機(jī)霧化供氣,5251 管為 3”、4連鑄機(jī)霧化供氣，因管道生銹過濾器堵塞吹掃的時候關(guān)上去過濾器前的 DN250 的閥 ,只吹掃主管路 DN350,我們后來在主管路 DN350 上加了控制總閥門 DN350 一個,在主管路末端加了 DN50 的吹掃口 ,吹掃管路示意圖見圖 4。

檢修吹掃步驟:

(1)煉鋼調(diào)度通知能源中心供氣調(diào)度,哪兩臺連鑄機(jī)已停機(jī),確定吹掃順序及負(fù)責(zé)人聯(lián)絡(luò)方式。

(2)能源中心供氣調(diào)度通知在煉鋼空壓機(jī)站操作人員,用2臺空壓機(jī)給非吹掃管供氣，1~2臺空壓機(jī)用于吹掃管吹掃用,相關(guān)閥門關(guān)閉,將5252 管和 5251 管隔斷。

(3)煉鋼空壓機(jī)站備車要隨時具備啟動條件,防止吹掃時影響生產(chǎn)用氣的壓力。

煉鋼空壓機(jī)站吹掃工作準(zhǔn)備完畢后通知能源中心供氣調(diào)度,由能源中心供氣調(diào)度通知煉鋼調(diào)度可以開始吹掃。

(4)參與吹掃檢修人員要與密切注意吹掃、生產(chǎn)供氣壓力波動。即確保正常澆鋼連鑄機(jī)壓縮空氣的供應(yīng),又要保證吹掃所需的壓力和壓縮機(jī)處于正常工作狀態(tài)。

4.2 煉鋼部利用兩臺鑄機(jī)同時停產(chǎn)檢修時間,安排清理過濾器。針對經(jīng)多次吹掃及清理過濾器后仍不能長期解決管道中含雜質(zhì)多，二冷壓縮空氣壓力波動大等問題,技術(shù)人員與首鋼設(shè)計院共同探討出以下幾種遠(yuǎn)期的改造方案。

4.3 針對廠區(qū)臨海空氣濕度大、腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)對壓縮空氣輸送管道進(jìn)行改造，由碳鋼改為不銹鋼，具體按以下幾步進(jìn)行:第一步,對連鑄機(jī)用戶各流段分支管道進(jìn)行改造。現(xiàn)煉鋼部已安排逐步利用連鑄機(jī)中修時間,對連鑄機(jī)配水室內(nèi)過濾器后各流段冷壓縮空氣分支管道進(jìn)行改造,由碳鋼管改為不銹鋼。第二步 ,對過濾器前 φ377 和 φ630 干管進(jìn)行改造,由碳鋼管改為不銹鋼。

二冷霧化用壓縮空氣管道改造方案分為三部分,管道均采用架空敷設(shè),具體如下。改造后現(xiàn)有水管廊兩根 D630x10 壓縮空氣供氣母管及4臺連鑄機(jī)分支管 D377x6)停用。

(一)煉鋼集中空壓站外部母管改造:在現(xiàn)有兩根 D630x12 壓縮空氣供氣母管上分別接出 4 根D377x9 不銹鋼管及1 根 D325x8 不銹鋼管 為5"連鑄機(jī)預(yù)留接點(diǎn)),在每個接點(diǎn)處分別設(shè)手動閥門，兩兩合一,單獨(dú)供給 1”~4"連鑄機(jī)。在現(xiàn)有兩根 D630x12 壓縮空氣供氣母管設(shè)置焊接堵板 ,進(jìn)入水管廊的兩根 D630x10 壓縮空氣管道停用。

(二)煉鋼連鑄車間外部壓縮空氣管道改造:4根 D377x9 不銹鋼管從空壓站接點(diǎn)接出，采用桁架敷設(shè)方式跨越煉鋼西路后沿現(xiàn)有廠區(qū)綜合管網(wǎng)及新建桁架敷設(shè)至煉鋼廠房D列線21柱線，架空管線桁架下弦標(biāo)高 5.5 m 。

(三)煉鋼連鑄車間內(nèi)部壓縮空氣管道改造:4根 D377x9 不銹鋼管從煉鋼廠房 D 列線 21 柱線進(jìn)入廠房后沿D列線廠房柱自西向東架空敷設(shè) ,標(biāo)高約20 m，分別接至D列線4臺連鑄機(jī)二冷霧化壓縮空氣總管接點(diǎn)處。

以上車間外部、內(nèi)部改造后的不銹鋼壓縮空氣管道全部保溫,保溫材料采用復(fù)合硅酸鹽,外護(hù)層采用鍍鋅鐵皮。改造費(fèi)用預(yù)計為 1707.72 萬元。由于改造費(fèi)用較大,我們暫時已經(jīng)完成了煉鋼連鑄車間內(nèi)部壓縮空氣管道由碳鋼改為不銹鋼的改造。4.4 針對空氣濕度大 ,壓縮空氣輸送管道腐蝕嚴(yán)重的情況,技術(shù)人員與首鋼設(shè)計院研究討論，可以通過加干燥器的方式降低輸送壓縮空氣濕度,解決輸送管道腐蝕、過濾器堵塞、煉鋼連鑄霧化末端壓力低的問題?，F(xiàn)已提出以下兩個方案:

方案一:在主管路上加裝干燥器。

方案二:5 臺空壓機(jī)機(jī)單臺空壓機(jī)分別加裝干燥器。由于氣量大,管路直徑大,閥門采購成本高,不宜采用方案一。采用方案二,在煉鋼連鑄空壓站增加5臺干燥器，需占用該區(qū)域區(qū)域道路 ,有部分水管 中冶京城設(shè)計)需要拆遷。估算費(fèi)用1000多萬元。

5 取得的效果

5.1 近期效果:目前通過定期吹掃管道和清理過濾器的措施,達(dá)到了連鑄霧化壓縮空氣用戶末端壓力維持穩(wěn)定的效果。