转炉一次除尘风机高压变频改造

前言

众所周知，钢铁工业是我国国民经济的支柱产业，也是资源、能源、资金、技术和劳动力密集行业和污染排放大户。近年来，我国钢铁工业通过结构调整和技术进步，在节能降耗、减少污染物排放方面取得了显著成效。

及微量其它成分高炼钢厂转炉吹炼过程中，会产生大量含有CO、少量CO

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温气体。在气体中央带着大量氧化铁、金属铁和其他颗粒细小的固体烟尘即炉口观察到得棕红色浓烟这股高温含尘气流冲出炉口进入眼罩与净化系统，在气体流出炉口进入烟罩的同时，或多或少地吸入部分空气使CO燃烧。转炉烟气的特点是温度高、气体多、含尘量大，气体具有毒性与爆炸性，必须对转炉烟气进行净化处理。转炉一次除尘就担任了此项任务。

除尘风机是除尘系统的关键设备，一旦除尘风机不能正常工作，不仅耽误生产、影响质量，还有可能对现场工作人员的人身安全造成威胁。现在除尘风机大多数采用液力耦合器控制，由于采用液力耦合器存在调速范围有限、调速精度低、线性度差、漏油严重、环境污染大等缺点。而通过使用变频器控制风机后，不仅能解决使用液力耦合器时带来的缺点，而且改善了工艺过程，根据工艺需求自动调节风量，同时提高了生产工艺自动化程度，实现除尘风机自动调节，精简了控制程序，使操作更加方便，提高了生产效率，从而达到了节能降耗的目的。其综合效益是特别明显的。

目录

1 课题提出的目的以及意义 (1)

2 转炉一次除尘系统简介 (1)

转炉一次除尘系统的目的 (1)

工艺参数 (1)

转炉一次除尘工艺结构图 (2)

转炉一次除尘工艺结构： (2)

转炉一次除尘工艺概述 (3)

转炉一次除尘工艺流程图 (3)

3 一次除尘电动机及风机设备主要参数 (3)

电动机： (3)

除尘风机 (4)

4 转炉除尘风机的工艺要求 (5)

转炉工作一个工艺周期的工艺流程图及分析 (5)

5 风机的控制方式主要有二种 (5)

通过液力耦合器控制风机 (5)

通过变频器控制风机 (6)

6 风机控制的具体实现 (9)

电机和风机监控主要数据表 (9)

除尘风机控制系统图 (9)

除尘风机控制系统的分析 (9)

7 节能 (10)

节能原理 (10)

节能分析 (11)

总结 (12)

主要参考文献 (13)

附图 (14)

1 课题提出的目的以及意义

目前，在转炉除尘风机运行上大多采用液力耦合器进行调速控制，它比直接调整风门前进了一步，提高了负载的功率因数，改善了电机的启动冲击，传递功率大，操作维修简单。但其滑差功率损失较大，调速范围相对较窄，速度变化跟随慢，节能效果较差。随着国家对环境保护的日益加强，企业挖潜增效的日益深入，生产现场需要调速范围宽，生产效率高，节能效果显著，并能在原有设备基础上，方便地改造电气装置，优化除尘风机的控制。

变频调速装置可以方便地实现上述除尘风机的控制要求，变频器具备软启动、软停止、频繁启动不会对设备及电网产生冲击，速度跟随快，节能显著的功能。故当转炉在非吹炼期间风机没有除尘任务时，可以减速运行，并利用减速过程的惯性再用高压水对叶轮进行冲洗。在实际的工艺控制过程中，可根据实时检测烟道烟尘浓度或氧枪工作信号与调速系统构成闭环控制方式，实现风机自动调速控制运行。

2 转炉一次除尘系统简介

转炉一次除尘系统的目的

及微量其它成分高温气体。在气体转炉吹炼过程中，会产生大量含有CO、少量CO

2

中央带着大量氧化铁、金属铁、其他颗粒细小的固体烟尘。即炉口观察到得棕红色浓烟。这股高温含尘气流冲出炉口进入眼罩与净化系统，在气体流出炉口进入烟罩的同时，或多或少地吸入部分空气使CO燃烧。转炉烟气的特点是温度高、气体多、含尘量大、气体具有毒性与爆炸性。所以必须对转炉烟气进行净化处理。一次除尘就是将烟气冷却、净化、由引风机将其排至烟筒放散或输送到煤气回收站备用。

工艺参数

转炉公称容量50t

转炉座数 2座 2吹2

铁水装入量最大44t

冶炼周期 30min 其中吹氧时间16～18min

脱碳速度最大%/min

表1 脱碳速度表

表2 原始炉气温度和成分表

名称温度CO CO2N2O2

前烧期1450℃60% 30% 9% %

中烧期1550℃86% 10% % %

后烧起1600℃65% 25% 9% %

表3 烟气净化后成分表

CO CO2N2O2

% % % %

转炉一次除尘工艺结构图

图1 除尘工艺结构图

转炉一次除尘工艺结构：

一级溢流文氏管（一文）、二级文氏管（二文）、除尘鼓风机、煤气柜、放散烟筒等构成。

一级文氏管（一文）作用：主要起消火、粗净化和降温的作用；

二级文氏管（二文）作用：起精细净化作用；

煤气柜：主要储存回收后的煤气；

放散烟筒：主要用于排放烟气。

转炉一次除尘工艺概述

转炉1500度的高温烟气经汽化冷却烟道冷却至800～1000度后，进入洗涤塔，其中设有一级溢流文氏管、二级文氏管、旋流脱水器等，使烟气在一级溢流文氏管经降温和粗除尘后，在脱水器（I）脱出污水，然后再二级文氏管中进一步净化，并经脱水器（II）脱水，进入鼓风机。煤气经三通切换阀，水封逆止阀后进入煤气柜，供用户使用，不回收时烟气经三通切换阀和放散烟筒点燃放散。一级文氏管除尘污水从脱水器（I）排入污水处理系统。污水经粗粒分离池、辐射沉淀池澄清后，浊环水供二级文氏管喷淋，其排出的污水经水泵供给一文除尘用，实现串级供水。经辐射沉淀池浓缩的泥浆送至中间罐，由泵打入板框压缩机进行脱水，脱水后含水率30%的泥饼通过汽车送往烧结厂利用。条件允许时也可将辐射沉淀池的泥浆用泵直接送往烧结厂，经进一步浓缩后，供烧结厂混作原料配水使用。

转炉一次除尘工艺流程图

图2 除尘工艺流程图

3 一次除尘电动机及风机设备主要参数

电动机：

型号：YBKS560---2

额定电压：10KV

额定电流：110A

功率：1250KW

功率因数：

额定转速：2400r/min

轴承报警温度和停机温度：80度、85度

轴瓦报警温度和停机温度：75度、80度