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高爐鼓風機濾風室節(jié)能改造

文檔作者：張建國武巧梅文檔來源： 1．河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院 2．河北鋼鐵集團唐鋼不銹鋼公司動力車間		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月17日
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總第206期
2013年第2期
河北冶4--
HEBEI M ETALLURGY
Fotal N o．206
2013，Number 2
高爐鼓風機濾風室節(jié)能改造
張建國 ，武巧梅
(1．河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院，河jE唐山063009；2．河北鋼鐵集團唐鋼不銹鋼公司動力車間，河
北唐山0631O5)
摘要：介紹_『唐鋼不銹鋼公司3#高爐鼓風機濾風室由紙質(zhì)濾芯式改為布袋式的技術(shù)實踐。改造后，過
濾效率高、運行穩(wěn)定、操作簡便，日常維護、維修量明顯減少，日節(jié)電量在10 000 kW ·h以上，經(jīng)濟效益
明顯，為同類裝置技術(shù)改造提供了借鑒。
關(guān)鍵詞：高爐鼓風機；濾風室；節(jié)能；實踐
中圖分類號：TF321．8 文獻標識碼：B 文章編號：1006—5008(2013)02—0076—02
ENERGY —SAV G REFO MATION OF
FILTER CHAM BER OF BL0眥R OF BLAST FURNACE
Zhang Jianguo‘ ，Wu Qiaomei
(1。Architecture and Civil Engineering Institute，Hebei Union University，Tangshan，Hebei，063009；2．
Power W orkshop，Stainless Steel Company of Tang Steel，Hebei Iron and Steel Group，Tangshan，Hebei，
063105)
Abstract：It is introduced the technical practice to substitute paper filter core with bag filter in filtering chain—
ber of blower of 3# blast furnace in Stainless Steel Company of Tang Stee1． After reformation the filtering
chamber works with high filtering efficiency，steady work，simple operation，less amount of daily mainte—
nance，and good economic profit of energy saving per day over 10 000 kW ·h．
Key W ords：blast furnace blower；filter chamber；energy saving；practice
1 前言
近年來，隨著鋼鐵產(chǎn)量的快速增長，對能源的需
求尤其是對電力資源的需求量越來越大。鋼鐵工業(yè)
是高耗能行業(yè)，鋼鐵企業(yè)是耗電大戶，噸鋼耗電量
400～500 kW ·h，節(jié)能潛力很大。因此，探索鋼鐵
工業(yè)的節(jié)能途徑及措施，是實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)
展的必由之路。本文以唐鋼不銹鋼公司3#高爐鼓
風機濾風室節(jié)能改造為例，探索鋼鐵工業(yè)設(shè)備節(jié)能
改造的方向。
高爐鼓風機是通過高速旋轉(zhuǎn)的時‘輪或葉片，將
空氣形成具有一定壓力和流量的高爐鼓風，其葉輪
或葉片對空氣的含塵量要求非常嚴格，一般含塵量
要求≤20 mg／m 。如果鼓風機進口空氣含塵量超
標。將對鼓風機造成損傷：(1)對于前幾級葉輪葉片，
收稿日期：2012—11—26
作者簡介：張建國(1980一)，男，?。撼處?，2004年畢業(yè)于河北理工大
學(xué)給水排水專業(yè)，現(xiàn)在河北鋼鐵集團唐鋼不銹鋼公司從事動力能源
管理工作，E—mail：13582650723@126．t3om
76
粉塵附著于葉片表面，易對葉片造成點狀腐蝕(孑L
徑可達1．5 mm，深2 mm)。(2)后幾級葉片，空氣
溫度升高，粉塵難于附著于葉片表面，而是隨氣流對
葉片沖刷磨損(動葉片尖端磨損最大可達1．5
mm)。(3)鼓風機風量降低，喘振線下移，有效運行
范圍縮小，效率降低。
由此可見，為保證高爐鼓風機設(shè)備安全穩(wěn)定運
行，降低鼓風機進口空氣含塵量，延長葉輪或葉片使
用壽命，必須在高爐鼓風機進口設(shè)置濾風室。
2 原濾芯式濾風室運行情況
唐鋼不銹鋼公司3#高爐原有濾風室為過濾式
空氣濾芯，該過濾器由濾芯和殼體2部分構(gòu)成，其濾
芯主體材質(zhì)為濾紙，主體結(jié)構(gòu)為筒式，濾芯夾在內(nèi)、
外壁不銹鋼網(wǎng)格中間，立式安裝。
其過濾原理是空氣經(jīng)過濾器外壁通過濾紙，將
空氣中的雜質(zhì)截留并粘附在濾紙外壁，潔凈的空氣
透過濾紙進入濾筒中問，在負壓作用下，空氣被吸入
到鼓風機吸入口。當濾紙外壁截留的灰塵、雜質(zhì)等
河北冶金 2013年第2期
較多時，就會造成濾風室壓差過大，風機進風阻力加
大，機組耗電偏高。如不及時更換濾芯，當負壓過
大，濾紙強度不夠時，濾紙發(fā)生破損，負壓形成的瞬
間高流速氣流將周圍截留的灰塵、雜質(zhì)等帶人鼓風
機吸人口，對風機葉輪或葉片造成損害，嚴重時可能
造成重大設(shè)備事故。
濾芯使用壽命大約1年，更換費用約2O萬元，
其最大的優(yōu)點是更換簡單方便。濾芯式濾風室高爐
鼓風機運行主要參數(shù)如表1所示。
表1 濾芯式濾風室高爐鼓風機運行參數(shù)
Tab． 1 Operation param eters of blast furnace blower with filter cham ber of filter core
3 布袋式濾風室運行情況
布袋式空氣過濾器由日本首次采用，由于該類
空氣過濾器具有較好的使用效果，再加上軸流式鼓
風機發(fā)展的需要，使其在鼓風機濾風設(shè)備中的應(yīng)用
越來越多。目前，Et本的高爐鼓風機大部分采用布
袋式空氣過濾器，近年來我國新建或改造高爐項目
也逐漸推廣和應(yīng)用布袋式空氣過濾器。
3．1 布袋式空氣過濾器主要優(yōu)點
(1)過濾效率高，且運行穩(wěn)定。根據(jù)其過濾原
理，除布袋的過濾作用外，還有重力沉降、慣性撞擊
和靜電吸附等除塵效應(yīng)。其除塵效率在98％ 以上，
除灰塵微粒直徑最小為0．002 5 m。
(2)操作簡便?？赏ㄟ^定時或過濾壓差設(shè)定，
采用自動程序控制，實現(xiàn)自動清灰，省去人工操作。
(3)維修量小。布袋使用壽命一般在3年以
上，日常不需要進行維護和維修。
(4)節(jié)能。采用大氣反吹清灰，時刻保持較小
的進風阻力，使高爐鼓風機長期在安全、高效區(qū)運
行，節(jié)能效果明顯。
3．2 改造應(yīng)用
利用3#高爐大修時間，將原有濾芯式濾風室改
造成布袋式濾風室。改造后的布袋式濾風室高爐鼓
且不受空氣含塵量和顆粒分散度的變化的影響。去 風機運行主要參數(shù)如表2所示。
表2 布袋式濾風室高爐鼓風機運行參數(shù)
Tab．2 Operation parameters of blast furnace blower with filter chamber of bag filter
3．3 改造前后對比
(1)由表1、表2對比可以看出，在相同運行參
數(shù)條件下(相同的送風壓力和人口風溫)，改造后風
機電流值平均降低了31．75 A，日節(jié)電量為10 487
kW ·h。
(2)濾風室維護成本對比。改造前后布袋／濾
芯使用周期及更新費用如表3所示。
(下轉(zhuǎn)第7頁)
77
河北冶金 2013年第2期
由圖7可知，平整后，試樣拉伸曲線的上屈服點
均消失不見，這是由于在小變形量條件下，柯氏氣團
被破壞引起的結(jié)果。進一步分析發(fā)現(xiàn)，平均晶粒尺
寸為8．32 m 的薄板屈服平臺消失，屈服強度顯著降
至257 MPa，抗拉強度和延伸率分別維持在358
MPa和41．5％ ，基本與平整前一致。因此，平整后，
SPCC退火薄板的屈強比下降至0．72，降幅達到
11．1％ 。與此相對應(yīng)，晶粒尺寸更為細小的6．62 m
和5．23 m薄板，屈服強度分別降至352 MPa和391
MPa，抗拉強度分別為378 MPa和416 MPa，因此，
屈強比分別達到0．93和0．94，降幅分別為2．1％和
5．1％ 。試驗數(shù)據(jù)再次證明，平整處理只會影響薄板
的屈服強度，對抗拉強度和延伸率影響效果較弱。
由試驗結(jié)果可知，SPCC退火薄板經(jīng)平整處理
后，隨平均晶粒尺寸下降，屈服強度、抗拉強度和屈
強比均逐漸提高(見圖7b)，綜合力學(xué)性能達到國內(nèi)
市場同類產(chǎn)品的最高性能指標。換句話說，嚴格控
制SPCC薄板退火再結(jié)晶晶粒尺寸，是獲得高屈強
比SPCC產(chǎn)品的至關(guān)重要的技術(shù)手段。
4 結(jié)語
綜上所述，經(jīng)優(yōu)化處理的二軋程軋制工藝和連
續(xù)退火工藝參數(shù)，可有效控制SPCC薄板再結(jié)晶晶
(上接第77頁)
表3 改造前后濾風室維護成本
Tab．3 M aintenance cost of filter chamber before and after reformation
由表3可以看出，使用布袋式濾風室每3年節(jié)
約更換備件費用50萬元。
4 投資及效益測算
(1)布袋式濾風室投資。設(shè)備制造安裝費用：
80萬元，土建及管道施工費用50萬元，合計130
萬元。
粒尺寸。隨再結(jié)晶晶粒尺寸下降，SPCC薄板屈服
強度、抗拉強度、屈強比、硬度指標均逐漸提高，而斷
后延伸率則呈逐漸下降趨勢。經(jīng)平整恒延伸率處
理，隨平均晶粒尺寸下降，SPCC退火薄板屈強比數(shù)
值逐漸提高 。因此，在最優(yōu)工藝參數(shù)處理條件下，不
僅可獲得平均晶粒尺寸5．23 Ixm 的最細小晶粒尺
寸，且薄板的屈強比保持在0．94以上，綜合力學(xué)性
能達到國內(nèi)市場同類產(chǎn)品的最高性能指標。
參考文獻
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2008，(4)：34—36．
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性能的影響[J]．礦冶工程，2008，4：101～104．
[3]張少紅，鄭志剛，李秀軍．SPCC產(chǎn)品的連退工藝研究[J]．機械
工程與自動化，2010，2：116 118．
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[7]齊建群，董春雨，趙志毅，等．冷軋壓下率對SPCC鋼板組織和
性能的影響[J]．金屬世界，2007，(4)：30～33．
(2)效益測算。濾風室改造后每年運行時間按
330 d計算，節(jié)電量按10 000 kW ·h／d計算，電價按
0．54元／kW ·h計算。年節(jié)電效益=節(jié)約電費+節(jié)
約備件費用=10 000×330×0．54 +50／3=194．87
(萬元／年)。
5 結(jié)語
高爐鼓風機是高耗能設(shè)備，根據(jù)其實際運行工
況，對濾風室進行節(jié)能改造是切實可行的。唐鋼不
銹鋼公司3#高爐鼓風機濾風室改造實踐證明，采用
布袋式濾風室代替紙質(zhì)濾芯后，設(shè)備運行穩(wěn)定，操作
簡單，節(jié)能效果顯著，為同類設(shè)備的升級改造提供了
借鑒。
7

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