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鼓风机在冶金行业中的应用及发展

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人气:-发表时间:2018-04-02 09:17【

一、鼓风机在冶金行业的应用

风机在冶炼行业占有重要的位置。从矿石到炼制成钢要经过矿石烧结、炼铁和炼钢等主要冶炼过程,即钢铁冶炼的全部工艺流程中都需要风机。

冶金行业.jpg

图1 冶金行业流程图


1、烧结用风机

冶炼用的矿石在冶炼之前对矿石要进行烧结,烧结要用烧结机,而烧结炉则需用烟气主抽风机和冷却通风机。

2、焦炉煤气输送罗茨鼓风机

焦炭是冶炼钢铁的主要燃料和还原剂,也是高炉中料粒的支撑剂和疏松剂,而炼焦炉内的煤气须经风机抽出后,一部分作为炼焦炉的燃料,一部分加压后送往钢厂作为燃料,另一部分用作生产其它副产品。

焦炉煤气输送的典型代表产品是罗茨鼓风机其主要结构特点是机组由电动机、齿轮增速机、离心鼓风机、润滑系统和仪控系统组成。机壳为水平剖分式结构,轴承箱下面有横纵向定位键槽,以保持机体良好对中,并能适应机壳热膨胀;轴承箱与壳体铸成一体,增强刚度便于拆卸检修。

转子由主轴、叶轮、隔套、平衡盘和半联轴器等组成;叶轮采用高强度合金钢焊接结构。

轴承分为支撑轴承和止推轴承两部分,支撑轴承为椭圆瓦滑动轴承,止推轴承为米切尔双面止推滑动轴承。

密封设在级间、叶轮进口、平衡盘外围及轴两端,均为迷宫式拉别令密封。

图1 罗茨鼓风机3.30.jpg

图2 罗茨鼓风机


3、高炉鼓风机

在生铁冶炼过程中,必须用高炉鼓风机向高炉输送一定量助燃的空气(或氧气)以提高炉内温度。此外,还需要将燃烧空气送到热风炉里的离心通风机。

氧气对钢铁工业在于强化冶炼过程。在炼钢方面用于氧气顶吹转炉炼钢,氧气底吹转炉炼钢,平炉熔池吹氧炼钢,电炉氧气炼钢等多种。特别是氧气顶吹转炉炼钢已成为钢铁工业飞跃发展的一条主要途径。炼钢用氧量非常之大,它是使用空气分离设备从空气中采用深度冷冻法而取得。每套制氧机中必须使用空气压缩机、氧气压缩机、加热鼓风机和透平膨胀机,即一般所称的"制氧四大机"

4、转炉二次烟气除尘风机

转炉二次烟气除尘系统是指转炉烟气净化回收以外的各扬尘点的烟气收集和除尘。其中包括转炉兑铁、转炉吹炼、吹氩站、铁水扒渣站及铁水倒罐站等的烟气除尘。

5、钢厂动力站用离心式压缩机

离心压缩机是在引进技术的基础上开发的。主要特点是整体组装式结构,压缩机、齿轮箱、中间气体冷却器及润滑油系统用1个公用底座。进口设置有进口调节叶片,是优化压缩机非工况点运行性能的最经济的方法。进口调节叶片根据现场实际运行情况自动调节,可以在气流变化中实现压缩机出口的定压输出。

6、化铁炉用风机

除钢铁冶炼工艺过程中需用风机外,一般机械铸造工厂常用的化铁炉(如冲天炉、油炉及煤粉炉等),都需用鼓风机(高压通风机或鼓风机)压送足够的空气加以助燃。

7、高炉煤气余压回收透平发电装置

高炉煤气余压回收透平发电装置是利用高炉炉顶煤气压力能经透平膨胀作功,驱动发电机发电的能量回收装置。TRT装置既回收了原减压阀泄放的能量(约占高炉鼓风机所需能量的30%),又净化了煤气,并且改善了高炉炉顶压力的控制品质。

二、未来的发展趋势

冶金工业所用的风机种类尽管有许多种,但相对来讲有一定难度,能代表风机设计制造水平的可分为3种,即轴流式压缩机、烧结引风机和煤气输送罗茨鼓风机。这3种风机,国外的技术水平高于国内,国外的先进技术水平就是国内应积极努力的未来发展趋势。

冶金行业工作图.jpg

图3 冶金行业工作图


1、轴流式压缩机

轴流式压缩机具有效率高,容量大,性能调节范围宽等特点。目前国外1000m3以上的高炉皆采用轴流压缩机。作为高炉鼓风用的轴流压缩机,其流量已达10000m3/min,压力达0.69MPa,功率已达70000kW。

近年来,为提高轴流压缩机的效率,国外多放在隔声、消声上,其措施是:(1)采用加厚铸造机壳,减弱噪声散射;(2)采用隔声罩和消声器,减少噪声扩散。利用电子计算机作为调节的中枢指令系统,实现轴流压缩机的调节自动化,运行最佳化。

2、烧结引风机

烧结引风机作为烧结机配套的主抽烟机,其耗电量大约占烧结厂总耗电量的50%以上。又因其输送的介质为烧结烟气,含尘量大,因此,提高效率,降低能耗,加强耐磨措施,提高使用寿命,仍是烧结引风机的主要技术课题。

烧结引风机的风量取决于烧结机的烧结面积;压力取决于烧结料层的厚度。

烧结机的大型化(已可生产1000m2的烧结机)和厚料层(已达700mm),促使烧结引风机向大风量、高负压方向发展。烧结引风机的最大流量为40000 m3/min,最高压力为19620Pa,最大功率为14500kW。

由于制造工艺条件和运输条件等因素的限制,特大型烧结机配套的烧结引风机往往采用双机并联形式。

烧结引风机的耐磨措施:

(1)锯齿形中盘不仅可以改善叶轮出口气流分布和降低GD2,而且可避免烟气对中盘的冲刷;

(2)叶片上装有可更换的耐磨衬板(衬板表面堆焊碳化钨);

(3)由可更换的锥盘保护中盘不受磨损;

(4)机壳装有涡形衬板和侧衬板;

(5)表面涂覆涂覆陶瓷防磨涂料、涂覆树酯、石英粉加水玻璃等涂料;

(6)表面强化处理 表面堆焊、热喷涂、渗硼、激光表面硬化和高频淬火等。

目前,国外正在进行关于烧结引风机气动设计计算的二相流(固体微粒和烧结烟气)的研究,试图从空气动力学方面来进一步解决烧结引风机的磨损问题。

3、煤气输送罗茨鼓风机

该装置发展快、水平高。

随着冶金行业发展,煤气输送作为冶金行业工艺里重要的环节,罗茨鼓风机的选择尤为关键。适宜的罗茨鼓风机会减少噪音,提高工作效率,制作质量幅度上升。随着科技的发展,未来的罗茨鼓风机会实现自动化、一体化、高效化。

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