转炉一次除尘风机爆炸原因分析与对策

李涌 孙水波

【摘要】本文分析了转炉一次除尘风机爆炸的原因，针对分析出的污泥球使用不当等原因提出了相应的有效对策，并对提出的对策应用效果进行研究。

【关键词】转炉一次除尘风机；爆炸原因；有效对策；效果研究

0.引言

转炉一次除尘风机是转炉OG（OXYGEN CONVERTER GAS RECOVERY）系统的最重要设备[1]。能将转炉在运作过程中产生的烟气冷却和净化，并排放至烟囱或者将这些烟气输送到煤气回收系统中，达到了转炉使用的环保化和生产安全化的目的。不过，为了更好的实施降温、化渣、降低钢铁消耗和生产成本，目前国内的一些钢铁企业把由炼钢污泥、氧化铁、石灰等原料制成的污泥球代替了溶剂。这虽然控制了钢铁的消耗和生产成本，实现了废弃物的回收循环利用，但是易产生灰尘大、系统负荷大等问题，给转炉一次除尘风机的安全运转带来一定的隐患。

1.转炉一次除尘风机的爆炸原因

1.1污泥球的原材料配比不合理

工作人员采取取样化验的方式，通过对使用的污泥球进行跟踪查看，对污泥球的成分配比以及加入的时间进行实验，发现了这些污泥球在原材料的配比存在很大问题，氧化铁皮、污泥、石灰、粗颗粒、水泥、粘结剂等材料的比例不合理。正常情况下，氧化铁皮的比例占40-50%，污泥占20-35%，粗颗粒占10-20%，石灰、水泥、粘结剂共占10-15%[2]。

1.2污泥球的粉化现象严重

受污泥球的原材料配比不合理影响，工作人员在对污泥球的成分检验中发现，污泥球的粉化问题较为严重，这加重了除尘风机系统的负荷，影响了除尘效果，导致风机振动，是引发爆炸的一个重要原因。一旦污泥球粉化严重的话，就会使得大量的粉尘与运行中的风机摩擦生火，引发爆炸。

1.3污泥球的碳含量和水分含量过高

在污泥球的成分检验结果出来后，工作人员分别对污泥球的原材料碳含量进行了检验，发现了污泥球原料的碳含量多数都超过了10%，最高的达到了20.27%（见表1）。当污泥球的碳含量过高时，除尘风机与污泥球的粉末容易产生摩擦生火的现象，碳氧化大量产生的一氧化碳就会与氧气发生剧烈的化学反应，引发爆炸。污泥球的碳含量正常标准是小于2%。此外，经调查发现，污泥球的水分含量也过高，这不仅加重了除尘风机的负荷，还容易导致水分气化。

名称 C/%

除尘灰 20.27

污泥 3.41

粗颗粒 1.59

1.4污泥球的加量和时机不对

经过多次研究实验发现，转炉一次除尘风机爆炸在运行中的一个重要原因是污泥球加量不对以及没有把握好加入的时机。在炼钢污泥球使用、铁水的加入、废钢的加入等方面都存在问题，在分批加入污泥球中间的间隔时间上也没能很好的把握。

2.防止转炉一次除尘风机爆炸的有效对策

从上述分析可以得知，引发转炉一次除尘风机爆炸的原因有原料的配比不准确、碳含量高、水分含量高、粉尘含量大、加量和时机不对等。为了有效解决这些问题，降低钢铁原料的消耗和炼钢成本，实现对废弃物的循环利用，必须在原料的选择、配比，粉尘和水分的控制以及加料控制上采取一系列有效的对策。

2.1优化原料，合理原料配比

污泥球的原料有除尘系统产生的污泥、粗颗粒以及由轧钢系统产生的氧化铁皮、石灰、水泥、粘贴剂。工作人员在造球过程中必须优化原材料的配比，提高造球的成功率，以提高污泥球在风机中的作用。在污泥的选用上，要使用由炼钢过程产生的污泥，而不是使用炼铁污泥，主要是因为炼铁污泥和除尘灰的碳含量超过了百分之二十，容易使得成品污泥球的碳含量超过10%；石灰在加入量上也要适当控制，一旦使用不当，会增大炼钢中的渣量，加大消耗；水分也不宜过高，否则会使得成品球的粘性不够，即便成形了，需要烘干和晾晒的时间过长会影响了后续工作，浪费了人力，加大了制作成本。工作人员在造球过程中，要选择含碳量低的粗颗粒、炼钢污泥以及氧化铁皮。

2.2减少倒运次数，控制粉尘含量

粉尘含量的高低是判断污泥球质量好坏的重要标志之一。一般而言，粉尘的含量越高，除尘风机系统的负荷就会加重，这不仅影响了除尘风机的除尘效果，还会造成除尘风机震荡，降低除尘风机转子的使用寿命，严重的话还会引发爆炸。因此，工作人员在造球、倒运、晾晒以及最后上料仓前的筛分过程中，都要严格控制污泥球的粉尘含量。

2.3加强晾晒和烘烤，控制水分含量

转炉一次除尘风机的安全运转对物料水分的要求很高，一般情况下是不允许含水物料进入转炉的，主要是因为水分在高速运转下容易气化，是爆炸的一个重大隐患。然而污泥球的制作需要水分的溶剂，因此工作人员在将污泥球加入转炉时一定要先控制水分，对其进行烘干或者晾晒。直到污泥球的水分含量低于6%时才能投入使用[3]。烘烤一般使用蒸汽烘烤，晾晒的话，夏季的晾晒时间在7天左右，冬季的晾晒时间则相对延长，具体时间视天气而定。

2.4制定完善的加料控制制度

上述已经提到，污泥球每批次加入的量和加入的时间不合理会影响除尘风机的运转和除尘效果，严重的话会引发爆炸。为此，相关单位必须制定完善的加料控制制度，确保风机的安全运转。以污泥球的水分含量为标准，当污泥球的水分含量在区间（3%，6%]时，炼钢污泥球可以分三次加入，每次加入的分量≤2t，每次间隔的时间>40秒；当污泥球的水分含量≤3%时，炼钢污泥球可以分两次加入，先兑入铁水加一次，再加入废钢后加一次，或者直接兑入铁水直接加入两次，每次加入的分量≤3t，每次间隔的时间>2分钟。

3.效果研究

通过了优化原料，合理原料配比，减少倒运次数，控制粉尘含量，加强晾晒和烘烤，控制水分含量，制定完善的加料控制制度，定期对污泥球的碳含量、水分含量以及粉尘含量进行检测等措施，污泥球的各项指标逐渐合理化（见表2）。污泥球的使用量也逐渐恢复到标准水平，解决了污泥球在使用过程中出现异常声音的问题。同时，转炉一次除尘风机转子振动的现象基本消失，除尘效果也逐步提高，风机恢复了正常作业，炼钢的过程也较稳定。

TFe CaO SiO2 MgO P S C 水份

≥30 ≤25 ≤5 ≤5 ≤0.035 ≤0.130 ≤2 ≤3

表2 污泥球理化指标（%）

4.结语

总之，转炉一次除尘风机是转炉OG系统的最重要設备，对钢铁冶炼有重要作用。但是受污泥球的原料配比不合理、水分含量高、碳含量高、粉尘含量高以及加量和时机不对等因素影响，转炉一次除尘风机容易出现爆炸的现象，影响了风机的安全运行。因此，在防止风机爆炸的对策上必须优化原料配比、控制粉尘含量、控制水分含量、制定完善的加料控制制度，以保障转炉一次除尘风机的安全运行。

【参考文献】

[1]杨志军.转炉一次除尘风机振动原因分析及解决方案[J].冶金动力，2011，16（04）：23-24.

[2]黄在强.300T转炉一次除尘风机的维护检修[J].安徽冶金科技职业学院学报，2011，27（01）：12-13.

[3]任兆华，王君连，穆慧灵.除尘风机的高压变频节能改造[J].冶金自动化，2011，14（01）：09-10.