鞍钢新1号高炉新型INBA冲渣系统

鞍钢新1号高炉新型IN BA 冲渣系统

赵志惠　韩莉(鞍钢集团设计研究院)

摘要　介绍了鞍钢新1号高炉IN BA 系统的生产工艺及构成,分析了该系统采用的数学模型、控制曲线以及系统运行状况。

关键词　高炉　IN BA 系统　PL C 冲制箱

New INBA System of Angang N ew No .1BF

Zhao Zhihui Han Li

(Ang ang Desig n and Research Institute)

Abstract T his paper intr oduces the pr oduction pro cess and co nst itutio n of t he IN BA system o f Ang ang N ew N o.1blast fur nace and analyzes the ado pted mat hematical model,contr ol cur ve a nd oper atio n co ndition in the system.

Key Words BF IN BA sy st em PL C punching box

0　概述

INBA 冲渣系统在钢铁企业中已得到普遍应用。然而,冲渣时产生的二氧化硫蒸气排放到大气中,对周围环境产生污染。而鞍钢新1号高炉解决了这个问题。

鞍钢新1号高炉于2003年4月投产,该高炉采用了国际多项先进技术,其中采用的两套卢森堡新型INBA 冲渣系统,可减少蒸气中二氧化硫等有毒气体的排放,减轻对周边环境的污染。新型INBA 系统由粒化系统和脱水系统组成。水渣槽上装有冷凝塔,可对冲渣过程中产生的含硫气体进行净化。将水渣槽中产生的水渣送到连续旋转的转鼓进行脱水,渣砂由皮带运输机运送到渣砂存放区。

该系统的主要优点:

(1)体积小,用地少;

(2)具有连续粒化和脱水功能;(3)无活动部件;(4)维修量少;

(5)无爆炸危险,安全性能高;

(6)通过电机带动的转矩测量瞬间渣量;

(7)对污染进行全面控制,减少硫的排放;(8)高可靠性,高运转率。

1　生产工艺流程及构成

1.1　生产工艺流程

该INBA 系统工艺流程见图1

。

图1　IN BA 系统工艺流程简图

赵志惠,工程师,1985年毕业于鞍钢工学院电气自动化专业,现于鞍钢设计研究院从事电气自动化设计工作(114021)。

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48・ANGA NG TECHNOLOGY

2005年第2期

总第332期

1.2　系统构成

高炉放出的渣经主铁沟的渣铁分离器后流经水渣冲制器,冲制箱处布置有粒化头,粒化产生的水渣收集在水渣槽中,并且通过INBA转鼓内的分配器连续流出。在事故情况下,由紧急冲渣系统进行处理。

(1)水渣槽

新型INBA渣粒化系统配备了两个水渣槽。1#和2#出铁口的渣排放到1#水渣槽,3#和4#出铁口的渣排放到2#水渣槽。只有一个流渣口的渣可进行粒化。每个主水渣槽都配有一个事故水渣槽,水渣由此用水渣泵打送进相反一侧的渣粒化设施中。

在以下情况下,渣被部分或全部分流进事故水渣槽。

操作期间出现重大事故(全部分流);

两个流渣口同时操作的情况下(部分分流);

渣流量达到12t/m in以上时(部分分流)。

(2)冷凝塔

每个水渣槽都装有一个冷凝塔,渣粒化过程中生成的蒸气上升到安装在水渣槽顶部的冷凝塔。冷凝塔中装有喷嘴,喷嘴喷出的水冷凝蒸气,以沉降H2S和SO2气体。冷凝塔中排出的水借助其重力流到缓冲池,然后泵送到冷却塔。

渣处理过程中硫排放物的多少取决于所采用的系统和渣的特性。各系统设计的平均排放物标准如表1所示。

表1　不同处理方式后渣中硫含量

处理方式处理后渣中硫含量/g・t-1

渣坑1000

标准INBA-热水冲渣250

标准INBA-冷水冲渣50

带蒸气冷凝装置的新型INBA1

(3)脱水站

脱水站由两个脱水转鼓组成,每个水渣槽配备一个脱水站。水淬渣借助其重力,由水渣槽经连接件流进脱水转鼓。安装在脱水转鼓中的皮带运输机将渣砂排出脱水系统。新型INBA系统的特点是所有淬渣用水全部通过转鼓过滤。这样,大部分悬浮固体物将被滤出。在运行过程中注入的压缩空气和水将反复冲洗转鼓细滤网。转鼓内的皮带可借助电动绞车缩回。转鼓的旋转是通过电机、VVVF传动装置和齿轮箱驱动一个链式传动机构实现的。转鼓的旋转速度可根据渣流速和转鼓中的水位进行自动调节(调节范围0～1.2r/ min)。

(4)冷却塔

新型INBA系统配备一个冷却塔,冷却塔设计冷却能力为8t/min。冷却塔下面有一个冷却水池,收集冷却塔流出的冷却水。冷却塔采用溢流方式,其将连接到下水管道。

(5)闭环水回路

渣粒化设施所需的水以闭路循环使用。每个渣粒化系统都有自己专门的、单独的闭环水回路。在夏季,水回路以闭环方式运行,仅用于水冲渣;在冬季,循环水使用单独的回路,进行废热回收利用。将收集到热水槽里的水泵送到废热回收系统。废热回收系统的回水将被泵送回冷水池。回水温度范围为20～30℃。闭环水回路设计的目的在于有渣流量时进行泵的交叉操作,这样就可以大大降低总功率消耗,从而使水回路具有更大的灵活性和安全性。各个系统的工艺水贮存在冷却塔下面的冷水池、集水池、缓冲池及转鼓下面的热水池中。

2　控制系统

2.1　粒化水、冷凝水控制回路子系统

该INBA系统设置3台粒化泵和3台粒化回水泵。粒化泵的功能是将冷却塔里的水抽出送至冲制箱,使进入冲制箱的熔渣在高速水流的作用下迅速淬化。INBA系统工作时,根据渣流量的大小,将3台泵按排列组合的方法分成三个优先级、三种优先方式。粒化回水泵的功能是将热水池里的水抽出到冷却水塔中进行冷却,其控制方式与粒化泵相同。

正常冲渣时优先启动1#粒化泵;当渣流量大于3t/m in时,再启动2#粒化泵;3#粒化泵为备用泵。

2.2　液压转鼓控制系统

主要通过检测转鼓的VVVF输出转矩和水位来控制转鼓转速,以实现实时控制。

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