转炉冶炼过程中在线气体分析系统常见故障及解决方法
- 格式:pdf
- 大小:197.82 KB
- 文档页数:5
炼钢厂转炉设备运转常见故障及应对措施分析摘要:随着我国社会经济的不断发展,工业生产和工程建设对钢铁的需求量在不断增加,对于钢铁而生产而言,不仅需要保证生产效率和效益,更重要的是生产质量。
而钢铁企业生产中的转炉设备至关重要,但当前,炼钢厂转炉设备的在运转管理与维护方面还存在一些问题。
针对炼钢厂转炉设备存在的故障,为保证炼钢厂转炉生产效益,需要对常见故障进行排除和优化,以保证炼钢厂的生产和设备运转效果。
为此,有关企业一定对此提高重视程度。
本文结合当前炼钢厂现有转炉设备和类型,主要就转炉倾动、电气运行等方面常见的故障展开了深入探究和分析,并提出了具体的应对措施,以供参考。
关键词:炼钢厂;转炉倾动机构设备;常见故障;应对措施前言随着近几年我国科学技术水平的不断提升,各类生产工艺、技术和设备应运而生,促使炼钢厂产量不断提高。
在此背景下,相关设备运行负荷也在增加,如炼钢厂转炉及其相关的电气化生产作为重要设备,生产中的磨损和消耗一定程度上提高了故障发生率,这给企业生产工作开展造成不小的影响。
一、转炉倾动机构的工作特点(一)转炉倾动机构运转达到工作流程的需要结合实际,转炉倾动机构设备在运行中能够使炉体持续回转不同的角度,且稳定的制动在不同方位上,进而顺利完工作中的流程,即提取样本、测量稳定、出渣等[1]。
(二)机构操作较为灵活通过深入了解,机构在生产制造中主要有两或三种转动速率。
在进行出渣、抽样等工作中,速率会不变的地转动,以此能够对水剧烈运动出现的水频繁喷出和外漏进行有效规避。
待机构进行大角度倾转时,则会采用比较快的速率,进而节约时间。
(三)倾动机构安全可靠因生产产品多为危险性的液态流体,所以在具体运行中要避免对工作部件产生损坏。
若某一环节出现故障,可不用停止生产,而是根据系统其他部件继续进行。
二、炼钢厂转炉电气设备运转现状结合实际,部分转炉炼钢厂企业在自身生产发展中比较注重对电气设备生产价值和生产效率,而对其设备在运行中的维护管理容易忽视,这就使得电气设备故障安全经常发生,进而给炼钢厂炼钢效率的提升造成一定阻碍[2]。
转炉煤气平衡存在问题及解决措施摘要:在煤气相对平衡利用的状态下,转炉煤气的平衡供应对煤气系统的平衡产生的影响将日益突出,如何充分发挥机动用户作用,合理回收、均衡供出将成为转炉煤气乃至煤气整体平衡的重要内容,通过对现有两座煤气贮气柜等有关设备进行改造,将高炉煤气柜综合利用,使其也可贮存转炉煤气,从而提高了设备使用率,增大了煤气综合利用率,创造了很好的经济效益。
关键词:炉煤气;平衡;问题钢铁企业生产过程中产出的转炉煤气、高炉煤气、蒸汽等能源得到充分回收利用,对节能降耗来说至关重要,而如何结合本企业的实际情况,通过技改攻关不断提高回收能源利用率,一直以来都是该公司重点研究的课题。
通过此次煤气柜及煤气管道成功改造,不仅降低了生产成本,给公司煤气平衡工作带来了很大的帮助,同时也杜绝了煤气使用用户因频繁更换燃气介质所带来的生产工艺波动,从而保证生产工艺顺行,进而保证了产品质量。
一、慨述钢铁生产是一个系统性较强的工艺过程,工序衔接紧密,同时也相互制约,如生产过程中炼铁和炼钢会产生大量煤气,而球团、烧结、轧钢等工序生产需要使用煤气作为燃料。
因此做好煤气平衡工作是一个钢铁企业节能降耗的基本要求。
在实际生产使用过程中,由于受生产工艺和生产节奏的影响,炼钢产生的转炉煤气在生产和使用过程中,存在有时压力高送不出去或有时不够使用的不平衡状况。
为充分提高设备的利用率,根据目前公司燃气实际使用情况,提高转炉煤气用量,减少转炉煤气放散对环境的污染,已经成了急需解决的重点技术攻关项目之一。
我厂转炉煤气回收目前处于国内同行业中等水平,由于高炉煤气的短期富余(轧钢厂用户检修时),转炉煤气短期会出现拒收现象,根据实际运行情况,转炉煤气全部回收时可达到近130m3/t钢,仍存在较大的回收利用空间。
随着我厂能源综合利用水平的不断提高,转炉煤气终将实现全额回收与利用。
二、目前转炉煤气平衡存在的问题1、由于公司煤气利用处于略有剩余的状态,高炉煤气存在少量的动态放散,特别是轧钢、电厂锅炉、高炉热风炉等用户减量或检修时,煤气剩余的矛盾较为突出,导致转炉煤气回收量减少,与国内先进水平及理论回收水平仍有明显差距,有较大的提升空间。
讲座(4)十四、转炉烟气净化系统常见故障及分析1、转炉喷溅造成固定烟道大量结渣1.1 原因及可能危害转炉生产节奏越来越快,吹氧强度也不断增加,且超装现象严重,造成转炉喷溅现象频繁发生;而汽化冷却设备改造跟不上,往往冷却能力不够。
转炉的喷溅常常造成较大量的渣钢粘结在固定烟道的不同部位,粘结在固定烟道上的渣钢占据烟道中烟气的流通面积,造成气流阻力过大,使大量的炉气无法吸入烟道,直接在炉口外溢,烧坏炉口设备,污染环境。
一旦固定烟道中粘结的渣钢达到一定的体积,烟道中的阻力上升到一定值,一文的溢流盘水封水会被抽干(风机抽力作用),这时一方面炉口大量外溢烟,造成严重的环境污染,另一方面造成空气进入转炉煤气中,可能引发煤气爆炸。
1.2 故障现象随着风机转速的提高,一文溢流盘的水位不断下降,甚至溢流水全部被吸干,且吹氧时转炉炉口大量冒黄烟;检查汽化冷却烟道弯头处,没有堵塞,就证明是烟道沾渣,一般从氧枪口可以直接观察到沾渣情况。
1.3 处理方法及预防措施1.3.1 处理方法冲刷固定烟道(视结渣部位定氧枪 小面积的渣钢,可以用氧枪吹N2枪位),使渣钢脱落;大面积的渣钢,处理难度很大。
河北某厂3#40吨转炉(20吨转炉扩容)发现一文溢流水封中水急剧下降,紧急停吹,检查发现汽化冷却烟道弯头处没有堵塞,从而断定汽化冷却烟道沾渣,从氧枪口检查确认在氧枪口下沾渣。
经炉前工人从炉口、氧枪口等处用钢管、钢钎捅,落下直径1500mm左右,2吨多重的渣钢。
安徽某厂2#95吨转炉也曾出现固定烟道大面积结渣,导致一文溢流水被吸干,发生煤气爆炸,被迫停产,最后在固定烟道中连续放了7根雷管,才使大面积渣钢震碎脱落。
1.3.2预防措施A、尽量减少钢水喷溅—-选择转炉合适的装入量,控制合适的氧压和流量;B、每天从氧枪孔处检查固定烟道中结渣情况,发现少量的渣钢要及时处理干净;C、每周利用周检时间开固定烟道弯头人孔检查,若有结渣必须及时清理;D、利用大修机会改造汽化冷却系统,从而改善汽化冷却烟道的冷却状况,降低锅炉管靠近烟气侧的温度,也可以减少沾渣。
转炉汽化冷却烟道泄漏故障分析及解决方案一、引言转炉汽化冷却烟道泄漏是钢铁生产过程中常见的问题,它会导致不仅效率降低,还可能对生产环境和工人健康造成严重影响,因此及时排查并解决烟道泄漏问题显得尤为重要。
本文将对转炉汽化冷却烟道泄漏故障进行分析,并提出解决方案,以期对相关人员有所帮助。
二、分析问题1. 烟道泄漏的原因转炉汽化冷却烟道泄漏的原因有很多,主要包括以下几个方面:(1)烟道材质老化:长期高温、腐蚀性气体的作用会导致烟道材质老化,出现裂缝或不密封的情况;(2)操作不当:转炉操作过程中,如果处理不当会导致烟道泄漏,比如烟道连接处未紧固、烟道遭受外力撞击等;(3)设备老化:转炉汽化冷却设备使用时间较长,设备本身就会出现老化现象,导致烟道泄漏;(4)材料选用不当:如果烟道材料选用不当,比如材质不耐高温、不耐腐蚀等,也会导致烟道泄漏。
转炉汽化冷却烟道泄漏会带来一系列的问题:(1)影响生产:烟道泄漏会导致汽化冷却效果降低,影响钢水温度控制,进而影响整个转炉冶炼的稳定性和效率;(2)环境污染:烟道泄漏会导致有害气体泄漏到环境中,对周围环境造成污染;(3)员工健康受损:烟道泄漏的有害气体对员工的健康造成危害,长期接触可能引发职业病。
及时发现烟道泄漏是关键,常见的检测方法包括:(1)目视检测:通过目视检查烟道连接处及其周围是否有裂缝、破损、漏风现象;(2)烟气分析:通过对烟气成分进行分析,检测烟道泄漏情况;(3)超声波检测:利用超声波设备对烟道进行泄漏检测,可以快速准确地发现烟道漏风点;(4)压力差检测:利用压力差装置对烟道进行泄漏检测,发现泄漏点。
三、解决方案1. 定期检查维护定期对转炉汽化冷却烟道进行检查维护是防止烟道泄漏的有效手段,可以发现问题及时处理,降低泄漏风险。
2. 使用合适的材料在烟道建造过程中,选择合适的材料非常关键,应使用耐高温、耐腐蚀的材料,以确保烟道的密封性和稳定性。
3. 增加安全防护装置在烟道周围增加安全防护装置,如防风罩、防护网等,可以有效减少烟道受到外力损害的可能性。
宝钢二炼钢转炉烟气分析仪故障处理技术本文详细介绍了宝钢二炼钢厂转炉烟气分析仪的各种故障及处理方法,通过多年的实际经验积累和对故障的判断处理,形成烟气分析仪常见故障的排除技术,为现场使用维护人员提供帮助和指导。
标签:取样;分析仪;故障;预处理1 概述宝钢二炼钢转炉烟气分析仪设备属于炼钢厂关键设备,其设备能否稳定直接关系到转炉能否顺利生产,也将影响到转炉煤气能否顺利回收,直接左右转炉负能炼钢指标,影响炼钢的成本。
分析仪设备一般安装在ID风机与钟形阀之间,通过烟气中CO、O2的浓度来控制回收钟形阀和放散钟形阀的相互切换,实现转炉煤气回收和放散。
当CO含量>35%且O2含量1%时切换至放散塔燃烧放散。
转炉煤气回收量是转炉负能炼钢的一个重要指标。
因此,分析仪设备高效可靠的性能也必须得到保证,由于分析仪属于高度精密仪器,使用过程中难免会出现各种故障,本文详细介绍了烟气分析仪各个单元发生故障及处理方法。
2 主要内容2.1 烟气分析仪系统的基本功能及其构成2.1.1 烟气分析仪系统的基本功能转炉冶炼产生的烟气中含有CO,CO2,H2,O2,N2等成分,通过烟气分析仪将烟气中的CO、O2等含量分析出来,再选择CO含量>35%且O2含量<1%的烟气进行回收利用,不满足条件的就通过钟形阀切换到放散塔燃烧放散。
在线气体分析仪是转炉煤气回收装置中的关键设备,其测量的准确性直接决定了转炉煤气回收量,将大大降低炼钢的成本。
2.1.2 烟气分析仪系统的构成及各个单元作用烟气分析仪系统一般由采样单元、气体预处理单元、反吹单元、气体分析及校验单元(包括CO,CO2,H2,O2四种分析仪设备)、PLC控制单元等构成。
如下图1。
采样单元是从烟气主管道吸入样气的第一个关口,它的主要作用是把样气加热到较高温度并通过滤芯除去样气中的细小颗粒。
它主要由2个取样探头组成,一个运转,一个备用,取样探头主要由2根2000瓦的加热器、100目的高精度不锈钢滤芯、球阀、带电加热长度8米取样管以及100摄氏度温度控制器等组成。
用系统的观点对转炉一次烟气除尘系统冒黄烟的分析和解决实践摘要:转炉冶炼过程中一次烟气除尘系统时常有冒黄烟的现象,本文对其成因进行详细分析,并根据多年对该系统的认识提出一些解决办法。
关键词:一次烟气除尘系统黄烟一、概述经过近30年的建设和发展,某厂现在拥有三座35t氧气顶吹转炉和三座100t氧气顶、底复吹转炉,与之配套的一次烟气除尘系统共有六套。
在生产过程中时常发生转炉平台、高层屋架区和烟气放散塔等处冒黄烟,对厂房和周边环境造成污染,给员工和周边居民的身体健康带来危害,已引起政府环保部门、公司管理层和员工的普遍关注。
本人通过十多年对转炉一次烟气除尘系统的认识、了解,发现一些造成该系统冒黄烟的成因,并采取过一些措施,取得了一些成果。
本文对其进行总结,供读者参考。
二、转炉一次烟气除尘系统流程简介和工作原理叙述1、35t氧气顶吹转炉一次烟气除尘系统主要由活动烟罩、汽化烟气冷却烟道(又称余热锅炉)、一级文氏管、泥渣捕集器(又称重力脱水器)、二级文氏管、弯头脱水器、水雾分离器、一次烟气除尘风机、三通阀、旁通阀、水封逆止阀、V型水封、放散塔、煤气柜和将以上设备连接在一起的工艺管道组成。
其系统工艺流程图如下:其工作原理是:转炉冶炼过程中产生的高达1450℃,含尘150g/Nm3左右的烟气经过汽化冷却烟道热交换,使烟气温度到达烟道尾段时冷却降至900℃左右;从烟道尾部出来的含尘烟气在一级文氏管处进行二次冷却和灭火,同时进行烟气粗净化,使粗颗粒的烟尘与一文喉口处的水雾充分混合凝结成雾滴,在重力和惯性力的双重作用下撞沉在泥渣捕集器底部,由煤洗水带出系统;之后沿着管道含有细颗粒的烟气到达二级文氏管处进行第三次冷却,同时进行烟气精净化,使细颗粒的烟尘与二文喉口处的水雾再次充分混合凝结成雾滴,在重力和惯性力的双重作用下撞击、沉降在弯头脱水器和水雾分离器的挡板和隔板上,随分离的冷却水带出系统;经过净化好的烟气,温度、含尘达标(100mg/Nm3以下),在风机提供的动力作用下经过风机,在CO≥35%、02≤2%的条件下(其他条件也满足),三通阀转到回收位置,水封逆止阀开启,V型水封在低水位溢流导通,煤气(满足回收条件的烟气)就通过管路到达煤气柜储存。
转炉煤气分析仪工作原理和故障原因分析及处理论述了转炉抽气式煤气分析仪的工作原理,对出现的故障原因进行分析,提出处理方法并加以实施,生产实践证明是有效可行的,为维护人员提供参考借鉴,提高检修效率。
标签:煤气分析仪;PLC;故障;处理1 前言随着钢铁行业的发展,转炉煤气回收作为节能减排、资源二次利用的有效手段,在企业安全环保和降成本工作中的地位日益突出。
通过煤气分析仪检测烟气中的CO,O2含量,选择C0、O2含量合格的烟气进行回收利用,不但在炼钢过程中实现了节能减排,也创造了可观的经济效益和社会效益。
转炉煤气与空气或氧气混合达到一定比例后遇明火会发生爆炸,爆炸极限范围为12.5%~74.0%。
根据转炉煤气回收的工艺技术条件和安全回收要求,当转炉烟气中的CO≥35%、O2≤2%时,才能保证回收煤气的安全使用。
煤气分析仪测量准确可靠,运行稳定,是转炉煤气安全、高效回收的前提和保证。
2 煤气分析仪工作原理与系统构成2.1 概述昆钢安宁公司炼钢厂4、5#转炉煤气分析仪采用传统抽气式分析仪,能够自动、连续、准确、可靠地分析转炉烟气中CO、O2的含量。
系统采用PLC控制,实现自动采样、排水、过滤器吹扫、故障监测等功能,测量仪表将CO、O2成分含量以标准4~20mA的模拟量信号送至远方煤气回收PLC控制系统,实现转炉煤气的自动回收和放散。
2.2 工作原理煤气分析仪有测量和维护两种工作模式,通过分析仪面板上的操作按钮,可在两种模式之间自由切换。
测量模式下,无需人工干预,通过启动信号即可实现煤气分析仪的自动采样分析。
维护模式下,可以进行CO、O2分析仪表标定,过滤器吹扫,采样泵测试,排水等操作。
转炉下枪吹炼,煤气回收PLC系统发出启动信号,启动煤气分析仪。
分析仪由预备状态进入工作状态,样气经过除尘、脱水、干燥,送入CO、O2分析仪表。
仪表将检测出来的CO、O2含量以标准4~20mA的电流信号送至远方煤气回收PLC系统,作为煤气回收系统的实时显示和连锁控制条件。
转炉汽化冷却烟道泄漏故障分析及解决方案1. 引言1.1 背景介绍转炉汽化冷却烟道是钢铁行业中重要的设备之一,其功能是将高温熔融的钢水冷却成固态钢坯。
在实际生产过程中,由于操作不当、设备老化等原因,经常会出现烟道泄漏的故障问题。
烟道泄漏会导致烟气无法充分冷却,不能有效净化,直接影响钢水质量和工作环境。
解决烟道泄漏故障对于保障生产安全和提高生产效率至关重要。
通过对转炉汽化冷却烟道泄漏故障的分析,可以找出故障根源并提出解决方案和预防措施,从而避免故障再次发生,保障设备正常运转,提高生产效率,降低生产成本,实现可持续发展。
1.2 问题意义转炉汽化冷却烟道泄漏是钢铁生产中常见的故障之一,严重影响了生产效率和产品质量。
烟道泄漏会导致热态气体逸出,不仅造成资源浪费,还可能引发安全事故。
解决转炉汽化冷却烟道泄漏问题具有重要的意义。
及时发现和排除烟道泄漏故障可以有效提高生产效率,减少因烟道泄漏导致的生产停工时间,降低生产成本。
烟道泄漏可能会导致热态气体对设备和人员造成危害,造成不可估量的损失。
及时解决烟道泄漏问题,有助于保障设备和人员的安全。
解决转炉汽化冷却烟道泄漏故障具有重要的经济和安全意义,需要引起企业高度重视。
只有加强对烟道泄漏故障的分析和解决,才能确保钢铁生产顺利进行,保障生产安全和质量。
2. 正文2.1 故障现象描述转炉汽化冷却烟道泄漏是一个常见的问题,其主要表现为炉体内外压力不稳、炉内温度下降、炉内燃烧不完全等现象。
具体表现为烟气中可能出现白烟、水蒸气等现象,烟囱排放的废气可能出现异味、颜色异常等情况。
还可能出现烟囱排放烟气温度不稳定、出现明显的冷却现象等情况。
通过对转炉汽化冷却烟道泄漏故障现象的描述可以看出,这一问题对生产安全和环境保护都会造成严重影响。
及时发现并解决转炉汽化冷却烟道泄漏问题十分重要,可以有效提高工作效率,保障生产环境的安全和稳定。
在正常的生产过程中,人们应该密切关注炉体内外的压力和温度表现,及时发现任何异常情况并及时处理,以减少转炉汽化冷却烟道泄漏的发生。
转炉系统故障分析第一节炉体及炉倾系统常见故障分析1 转炉摇炉不动或点动故障原因分析1.1故障现象:前后摇炉不动,并且出现报警声故障原因:氧枪漏水处理措施:检查氧枪是否漏水,并进行更换。
1.2故障现象:前后摇炉不动故障原因:急停按钮被拍下烟罩在上限氧枪在待吹点下PLC模板坏处理措施:1.2.1检查急停按钮是否被拍下,如果被拍下,确认有无维修作业,确认完成恢复按钮进行摇炉试验;1.2.2检查氧枪、活动烟罩连锁;1.2.2.1烟罩是否在上限,如果不在上限,将烟罩提至上限再进行摇炉;1.2.2.2氧枪是否提至待吹点以上,如果氧枪在待吹点以下,将氧枪提至待吹点以上进行摇炉实验;1.2.3如果以上情况均正常,检查电机制动泵是否正常运行,如果制动泵不开启,电机无反应,则检查PLC模板是否烧坏;1.3故障现象:摇炉时有时动有时不动故障原因:操纵杆触点不好变频器无输出或故障损坏处理措施:1.3.1倒用备用变频器进行试验,检查是否正常;1.3.2如果仍出现上述故障,更换操纵杆;1.4故障现象:前后摇炉炉体颤动且伴有异音故障原因:制动器摩擦片与制动轮之间间隙小一次减速机损坏抱死二次减速机卡死剖分轴承坏电机轴承油干电机风叶有损处理措施:1.4.1检查电机转动是否正常,如果电机振动大,且伴有噪音,检查电机风叶是否有磨损处,如果存在磨损调整电机护罩,如果风叶正常,电机轴承无润滑,则更换电机;1.4.2检查异音来源,如无法判定异音,依次检查传动系统:电机-制动器联轴器-一次减速机-二次减速机-耳轴剖分轴承,根据通用机械故障判定方法进行故障分析处理。
1.5故障现象:炉体倾斜故障原因:球面支撑销处理措施:检查球面支撑螺栓是否正常,如果断裂停炉进行更换。
1.6故障现象:停炉后炉体点头故障原因:扭力杆关节轴承间隙大制动器抱闸紧大齿轮磨损严重切向键磨损处理措施:1.6.1检查制动器摩擦片与制动轮之间的间隙是否小于1.5mm,如果小于0.5mm,制动器间隙偏小致使转炉摇炉过程中急停时冲击力偏大,调整制动器制动器间隙即可;1.6.2用塞尺测量扭力杆关节轴承是否超标,如果超标,利用中修时间进行更换;1.6.3检查二次减速机端盖是否正常,如端盖螺栓松动且在停炉后发出噪音,说明切向键磨损严重,应根据磨损情况制定更换计划。
转炉OG系统常见故障分析和处理陈永素;王克生;牛立峰【摘要】分析了淮钢100 t转炉OG系统在生产过程中发生的故障,采取了相应的对策,取得了预期的效果.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】2页(P16-17)【关键词】转炉;OG系统;故障分析处理【作者】陈永素;王克生;牛立峰【作者单位】沙钢集团淮钢特钢股份有限公司,江苏淮安223001;沙钢集团淮钢特钢股份有限公司,江苏淮安223001;沙钢集团淮钢特钢股份有限公司,江苏淮安223001【正文语种】中文【中图分类】TF748.21 前言淮钢100 t转炉OG系统主要由水冷夹套、溢流水封一文、氮气捅针R-D二文翻板机构、重力脱水器、弯头脱水器、S形挡灰脱水板、丝网脱水器等部件组成,转炉冶炼过程中产生的高温烟气经过汽化烟道冷却到1000℃左右,进入OG系统进行除尘、降温、灭火处理,经过OG系统处理后的烟气温度要求低于65℃,粉尘含量小于80 mg/m3,处理后把含CO较高的转炉煤气输入到专用煤气柜进行储存供其他部门使用。
由于转炉在吹炼过程中产生的烟气量大、粉尘多,烟气量正常在80000 m3/h,平均粉尘量有28 kg/t钢,烟气温度超过1400℃,同时由于剧烈的碳、氧反应产生高浓度的CO气体易燃易爆有毒。
在这样一个复杂的气流条件下运行的设备经常会发生一些故障,给高节奏的转炉正常生产带来影响,甚至需要停产进行长时间的检修处理。
2 存在问题2.1 系统积灰堵塞转炉冶炼产生高温粉尘烟气,正常转炉烟气出炉口的温度约为1400~1600℃、粉尘浓度约100~150 g/m3,通过汽化冷却烟道冷却至1000℃左右进入OG系统,经过OG系统处理后的烟气粉尘浓度应小于80 mg/m3,温度在65℃以下。
要达到此效果主要靠喷淋水来进行除尘、降温处理。
由于转炉在冶炼过程中需加入CaO进行造渣脱P,石灰粉尘在加入过程中夹带在烟气里被吸入到OG系统,这些石灰CaO遇水后易形成CaCO3沉淀物,造成系统运行一段时间后就出现不同程度的积灰堵塞问题。
转炉冶炼过程中在线气体分析系统常见故障及解决方法
转炉在线气体分析系统一般安装在ID风机后,该设备在使用过程中一旦出现故障,将影响到转炉煤气能否回收,直接左右转炉负能炼钢指标,影响炼钢的成本。
但在线气体分析系统在使用过程中却又不可避免的会出现各类问题,所以解决这些出现的问题则显得必要而迫切。
1在线气体分析系统的功能
转炉冶炼产生的烟气中含CO,CO2,O2等成分,通过在线气体分析系统对烟气中的CO、CO2、O2等含量进行分析,再选择CO含量、O2含量合格的烟气进行回收利用,将大大降低炼钢的成本。
在线气体分析系统一般由预处理采样单元、控制系统单元、气体分析单元等构成。
2在线气体分析系统常见故障及解决方法
2.1转炉冶炼过程中全程氧高
现象:O2在冶炼全程中保持在10%左右。
2.1.1原因分析
1)冶炼过程中,转炉产生的烟气温度在1600℃左右,根据CO+O2=CO2知,高温状态下,CO与O2不能共存。
故可排除烟气中因含有O2而带来的氧高的情况;
2)按照当时系统风量约为100000Nm3/h估算,若怀疑外界空气进入,则进入的空气量约为100000×10%/21%≈48000Nm3/h,吸入如此大的风量,按管道负压为-17KPa计算,需要约570mm大的圆孔漏气才有可能,故此也可排除;
3)如果排除了以上烟气本身的问题,则可能是在线气体分析系统在采样过程中进入了空气。
2.1.2解决措施
1)用标准气对分析仪进行标定;
2)检查参比氮气压力是否在规定范围内;进入分析仪的流量是否有波动,是否在规定范围内;3)查漏。
开启采样泵,使泵出口至分析仪样气入口的管路处于正压;涂抹肥皂水于该管路的每个接口处,观察是否有漏气现象;由于采样探头至采样泵入口的管路处于负压段,若涂抹肥皂水,不利于检查,可采用将采样泵入口管路接至泵出口侧,使该段管路处于正压,再进行涂抹肥皂水查漏。
一般情况下,将漏点漏气问题解决,即可解除冶炼过程中全程氧高的问题。
2.2转炉冶炼过程中CO波动大
现象:冶炼过程中,CO成分波动大,造成煤气时而回收,时而放散。
而在分析空气时,能保持CO
在0%左右。
2.2.1原因分析
1)一般来说,冶炼过程中,CO成分在到达回收要求后,如果转炉没有大喷或者事故吹炼中断,CO 成分一般都会维持在45%~60%之间,而不会造成煤气反复回收的情况;
2)分析出来的成分大小取决于进入分析仪的CO气体量。
如果分析出来的CO成分波动大,则表明进入分析仪的CO的气体量变化大;
3)引起气体量变化大的因素有流量计故障:损坏、积水、进水等。
流量计积灰、进水原因:前道处理工序出现异常,如冷凝器排水、过滤器排水用蠕动泵不能正常排水;
4)引起气体量变化大的另一个因素为烟雾过滤器滤芯堵塞,由于滤芯堵塞,将影响到通过滤芯的流量,最终影响进入分析仪的流量;
5)气体采样泵工作异常,也将影响到进入分析仪的流量;
6)分析仪的输出接线端子松动,导致输出异常。
2.2.2解决措施
1)用标准气对分析仪进行标定;
2)检查流量计的流量是否在规定范围内(约1L/min),如果流量波动则需要进行检查流量计和其他元器件的状态;
3)如果流量计积水,则进行排水或更换流量计,然后检查排水蠕动泵的工作状态;
4)如果流量计无积水则需检查烟雾过滤器滤芯颜色是否呈现黑色,如果是则更换滤芯;
5)如果流量计无积水、蠕动泵、滤芯等正常,则检查蠕动泵的工作状态。
检查可以通过将采样泵出口直接连通放散流量计,观察、调整放散流量计的流量是否在泵的额定流量左右,如果相差大,则更换采样泵;
6)若排除流量计积水、蠕动泵、滤芯、采样泵等异常的因素,则流量计本身可能已经损坏,则更换流量计;
7)观察分析仪的显示屏数据与远程数据是否一致。
2.3非冶炼过程,CO及CO2出现波动
现象:非冶炼过程中,分析仪系统的采样泵处于停止状态,进入分析仪的流量为零,但此时CO、CO2却以同一趋势出现,保持在2%~5%。
2.3.1原因分析
1)分析仪的输出接线端子松动,导致输出异常;
2)采样泵处于非工作状态,但分析仪却分析出CO、CO2的成分,表明分析仪内部尚有气体存在,并一直存在着,无法放散。
无法放散的原因,是由于经过分析仪分析后的气体需要通过缓冲罐来进行放散,而缓冲罐堵塞后,分析仪内的样气无法流通,就将导致这一故障的出现;
3)分析仪出现漂移现象。
2.3.2解决措施
1)检查分析仪的显示屏数据与远程数据是否一致;
2)将分析仪的放散管直接排放至大气,观察CO、CO2数据是否马上归0;
3)用标准气对分析仪进行标定。
3在线气体分析仪系统在设计时需要考虑的问题
3.1预处理采样单元的设计
由于烟气中含有水分与粉尘,通过采样探头对烟气进行取样时,如若不采取措施,高温烟气中的水分遇冷发生凝结,并与样气处理过程中所沉积下来的粉尘接触,极易造成结垢堵塞,致使探头无法正常工作甚至损坏,从而导致以上三大问题的出现。
针对探头堵塞问题,一般建议在取样探头中增加加热器与反吹系统。
探头通过取样管采集管路中的样气,滤芯对样气的粉尘进行一级过滤后,利用加热器对样气进行加热,使烟气温度控制在
150~200℃间,保证在露点温度之上,防止样气出现凝结。
对于样气处理过程中所沉积下来的粉尘,设置内反吹系统对探头进行吹扫,清除探头滤芯中的粉尘,可有效防止探头出现堵塞。
3.2控制系统单元的设计
在系统投入运行后,分析仪测量参数呈逐渐增大的趋势。
这是由于没有定期对分析仪进行标定,分析仪工作不稳定,出现漂移现象,导致误差越来越大,测量结果失真。
因此在日常巡检维护中,应当定期对分析仪进行标定,降低分析仪的测量误差。
一般建议在线气体分析系统配备一个调零电磁阀,电磁阀得电时切断样气、标准气进入,失电时常态样气进入、标准气切断,以实现对分析仪的定期标定。
3.3气体分析单元的设计
对于在线气体分系统的气体分析仪单元,厂家通常会选用一台顺磁氧气分析仪检测烟气氧含量,一台红外气体分析仪检测烟气CO、CO2含量,但这样的在线气体分析系统结构相对复杂,使用和维护成本较高。
因此,在对在线气体分析系统进行设计与选型时,一般建议厂家设计并选用仅一台器就可解决CO、CO2、O2等气体含量同时测量的气体分析单元,如在线气体分析系统Gasboard-9031,其气体分析单元Gasboard-3000可同时测量CO、CO2、O2等气体含量,可有效降低企业的使用和
维护成本,其系统结构如下:
图1.在线气体分析系统流程
图2.在线气体分析系统Gasboard-9031
3.4气体分析仪的响应时间
分析仪的延时是其本身的一个物理特性,不可消除,因为样气从采集、处理、分析都要经过一些管路、元器件。
延时控制在一定范围内是可以容忍的,但是如果设计调试不周引起分析延时过长,导致回收的煤气成分不合格,那就必须立即进行解决了,否则,严重时可引起转炉煤气的爆炸。
3.5各元器件的规格匹配及安装位置
1)根据t=L/V(t:时间,L:管路长度,V:样气流速)知,t就是延时时间,要求t愈小愈好,就必须L小或者V大。
故探头的安装位置到分析仪的距离要求尽量的短,另外,分析仪系统内各元器件的连接管路也要考虑布置紧凑些;
2)根据V=Q/A(V:样气流速,Q:样气流量,A:管路横截面积)以及1)知,V大可缩短t,而Q大或者A小可以满足这一条件;其中,Q主要取决于采样泵的能力,当然也与使用工况相关,因为Q =Q1+Q2(Q1:放散流量,Q2:进入分析仪的气体流量)故在保证Q2在约为1L/min的基础上,使
Q1尽量的大。
面积A可以通过选择8mm或者6mm的管径;
3)各元器件的安装需充分考虑排水能力,如汽水分离装置应该安装在进汽管比排水管高的位置,冷凝器入口前所有管路要比排水口管路高等。
4在线气体分系统维护要点
1)排水:每天检查冷凝器、汽水分离器、排水蠕动泵的排水状态,确保流量计内无积水,如有积水应查明原因并排除;
2)流量调整:进入分析仪的流量确保在1L/min;
3)探头:每2个月对探头滤芯进行清洗,并对采集管进行清灰;
4)滤芯、滤纸更换:烟雾过滤器滤芯应2月更换一次,高分子薄膜过滤器滤纸每周更换一次;5)标定:每3个月对分析仪进行一次标定。
5结论
从设计到选型、从常规维护到故障快速解除的系统学习,可以提高对在线气体分析系统的认识,有效的缩短解除故障时间,降低炼钢成本。