劉艷林
(連云港亞新鋼鐵有限公司)
摘 要:高爐正常生產過程中由于一些不確定因素導致鼓風機跳機停風,致使高爐風口灌渣發生。一次成功的撥風不僅可以預防灌風口的惡性生產事故,縮短處理爐況的時間,還可以減少組織恢復生產時間的影響,對提高企業的經濟效益十分必要,更能提高安全生產性。因此撥風裝置對保障高爐持續穩定的生產舉足輕重。
關鍵詞:自動;閥門開度;效益
1 前言
連云港亞新鋼鐵有限公司煉鐵廠有2座1300m3高爐,使用2臺陜鼓生產的AV63-14軸流風機,鼓風風量3800m3/min,排氣壓力0.46MPa。為了減少高爐鼓風機突然停機造成的突發事故,兩座以上的高爐一般都設計有一套撥風裝置來減少所造成的危害。撥風裝置的作用是當運行中的風機突然發生故障緊急停機時,正常運行的另一臺風機通過串聯管道撥風到故障高爐風機管道內,以防止風口灌渣的一種裝置。
連云港亞新鋼鐵公司兩座1300m3高爐也設計有一套手動撥風裝置,當高爐鼓風機發生跳機時操作人員按下撥風按鈕完成撥風操作。但由于鼓風機跳機因素的不確定性和不可預見性,風機跳機后人工撥風存在反應遲緩、操作不及時、操作失誤等因素,投產一年多的時間里發生多次灌風口事故,撥風系統一直未能正常投入使用,每次停風都造成灌風口,處理用時長達7-8h,再加上恢復爐況的時間在十幾個小時以上,僅修復送風裝置的價格就高達30多萬元,這還不算更換易損件的損失以及人工費用,所以損失巨大。因此盡快完善現有的撥風系統改造被提上了日程。
2 設備的選型
作為撥風裝置中快速開啟作用的閥門,要求閥門開啟時間要短,控制在5s之內,動作要可靠、迅速;還要在關閉后嚴密不漏風。基于以上考慮,有兩種選型,一種是選用液動快開閥,這種閥門開啟時間較短(0.5-2s),運行可靠,但投資費用大,維護成本高。另一種可選用氣動快開閥,動作時間較液動快開閥稍長,在5-6s左右,投資少,維護成本低、維護方便,只需引氣源、控制線、信號線就可實現閥門的動作,沒有液動閥門配套液壓站等附屬設施。經過比較,決定選用三偏心氣動快開蝶閥,生產廠家為國內知名廠家,質量較為穩定,可靠性高。
撥風系統的控制系統,選用風機廠家陜鼓軸流機配套的自動化控制系統,PLC選用西門子產品。閥門的控制可實現就地、手動、自動控制。
3 撥風系統的安裝
冷風送風管道為DN1200mm,撥風裝置安裝在中間串聯的DN600管道,撥風裝置兩端安裝電動蝶閥,閥門規格DN600,自動撥風壓力設定值為200kPa。當風機故障停機,在自動撥風狀態下,冷風管道的壓力達到設定值,滿足拔風條件,氣動快開閥瞬間打開,完成撥風操作。
經過現場閥門的調試并對具體操作提出了要求:自動撥風狀態下,1#、2#電動蝶閥開到位,開度經過計算和模擬實驗定位在30°,開度太大容易引起正常運行高爐的壓力下降較大,造成灌風口事故,效果得不償失,只有保持兩爐撥風壓力的幾乎相等,才能起到應有的作用。氣動快開閥關到位,撥風操作畫面上的自動投入按鈕點動,進入自動撥風使用。當正常減風低于300kPa或休風時解除撥風,爐況正常后再投入。
4 撥風系統的使用效果
2015年3月18日9時20分,1#高爐風機因多日下雨線路問題突然跳閘,同時撥風系統自動投入將2#高爐風機的風量撥入1#高爐鼓風系統。正常情況下1#高爐的送風壓力是440kPa,流量是3281Nm3/min;2#高爐的送風壓力是432kPa,流量是3320Nm3/min。撥風裝置自動投入使用后,1#高爐的壓力是198.1kPa,2#高爐的壓力是214.4kPa,流量是3527Nm3/min。撥風系統自動投入后,1#、2#高爐緊急出鐵,1#風機查找停機原因,半小時后風機停機原因找到并排除了故障啟動了風機,1#風機送風壓力達到2#爐送風壓力后,快開閥關閉,撥風過程結束,系統恢復常態。這次撥風系統自動撥風的投入,成功避免了一次惡性的生產事故,為企業挽回了巨大的經濟損失。
5 結語
連云港亞新鋼鐵煉鐵廠高爐撥風系統改造的成功,不但能有效地避免高爐灌渣事故的發生,降低操作人員的勞動強度,提高高爐撥風的準確性、及時性和安全性,同時能夠盡量減少對撥風高爐生產的影響,其經濟效益顯著,意義重大。作為一次成功的案例,取得的經驗可以為同行業提供借鑒作用。