120吨转炉熔池液位控制生产实践

2016-04-20贾文军张国新

中国高新技术企业 2016年11期

贾文军　张国新

摘要：转炉熔池液位的高低直接体现转炉内反应空间的大小，决定转炉吹炼过程氧枪枪位的高低，影响转炉过程造渣控制的难易程度，影响转炉喷溅以及转炉钢铁料消耗和各种钢辅料消耗等。文章介绍了凌钢120吨转炉测量熔池液位的方法，控制转炉熔池液位的基本措施、实际生产运行情况以及采取措施前后各项指标的效果对比。

关键词：120吨转炉；熔池液位；喷溅；枪龄；钢辅料消耗文献标识码：A

中图分类号：TF345 文章编号：1009-2374（2016）11-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.022

1 设备情况简介

我厂于2015年12月10日对沈阳鼓风机集团股份有限公司生产的MCL1107型压缩机进行了试车工作。该设备为水平剖分式结构，一段七级，叶轮顺排布置，叶轮最大名义直径为1100mm。气体从工艺管道进入压缩机缸体内，经过7级压缩后排出缸外，进入出口气体冷却器冷却后进入下一流程。其主要由定子（机壳、隔板、密封、平衡盘密封）、转子（轴、叶轮、隔套、平衡盘、轴套、半联轴器等）及支撑轴承、推力轴承、轴端密封等组成。其主要性能参数如下：

本机轴承为可倾瓦轴承，由油站供油强制润滑，装在机壳两端外侧的轴承箱内。在轴承箱进油孔处装有节流圈或在前管路中有流量调节器，根据运转时轴衬温度高低来调整节流圈的孔径或调节流量调节器阀开度控制进入轴衬的油量，压力润滑油进入轴衬进行润滑并带走产生的热量。进油压力为0.15MPa，回油温度50℃。在轴承内侧即为干气密封装置，采用约翰克兰干气密封系统，其一级进气压力：0.44MPa，二级进气压力：0.32MPa，隔离器进气压力：0.48MPa。轴封及叶轮间密封均为迷宫密封。

2 设备试车情况

我厂分别于2015年10月中旬及12月初进行了两次氨压缩机组试车工作，过程中发现润滑油压力降低，尤其是第二次试车结束后，打开压缩机缸体倒淋有大量润滑油流出，同时CRT监测到自由端径向轴承的轴瓦温度异常，这些问题都严重影响了氨压缩机组安全稳定运行。缸体进油及轴瓦温度异常现象有：（1）润滑油压力下降；（2）压缩机出口气体中监测到润滑油；（3）严重时打开缸体底部倒淋有大量润滑油；（4）CRT显示轴瓦温度低于其回油温度；（5）CRT显示轴瓦温度与回油温度相近。

3 缸体进油故障的原因分析及处理

3.1 设备检查

造成缸体进油的原因有很多，它和整台机组的整体设计、轴承的组配安装、试车密封的安装、轴封的安装、润滑油系统的运行工况、干气密封系统的运行工况等都有关系。为彻底查清缸体进油的实际状况，在机组停车前后对其轴承组件、干气密封系统、轴封、润滑油系统进行了相关参数测定以及各组成部件进行了宏观检查。具体的检查情况如下：（1）两端轴承安装合理，测量轴顶隙为0.3mm/0.35mm，符合设计要求；（2）两端轴封安装正常，其与轴间隙值为0.25mm/0.3mm，符合设计要求；（3）两端试车密封安装正确，与轴间隙为0.35mm/0.4mm，符合设计要求；（4）干气密封系统运行投运正常，一级密封气压力：0.44MPa，二级进气压力：0.32MPa，隔离密封气压力：0.48MPa，均在正常范围内，满足设计要求；（5）润滑油系统油压供给压力为0.15MPa，回油温度为50℃，符合设计要求。

为更好地了解润滑油的泄露路径，在氨压缩机内部清理油污、回装完成后，拆除了轴承室护罩，投运干气密封系统。待其工况稳定后，启动油系统，均使这两个系统处于正常运行工况，而后观察润滑油在轴承处的运行情况。具体情况如下：（1）顶轴油管道与挡油环上开孔的间隙处，沿轴向喷射出大量润滑油，直至试车密封与轴间隙处；（2）测温探头与挡油环上开孔的间隙处，沿轴向喷射出大量润滑油，直至试车密封处；（3）挡油环底部回油孔有大量润滑油溢流至试车密

封处。

3.2 原因分析

综上所述，本设备相关安装数据均在合理范围内，干气密封、润滑油系统运行参数亦正常。但挡油环上各开孔处沿轴向润滑油泄露量较大，故而断定此乃本次氨压缩机机体内部进油故障的主要原因。

3.3 改进措施

根据上述原因分析我们对本设备做了以下改进措施：（1）润滑油压力整定。根据本设备设计要求以及结合现场实际运行情况，将润滑油压力重新调整至0.13MPa；（2）加装挡油环。如图1，在径向轴承与干气密封之间的间隙处新装设一块挡油环。

3.4 设备改进后运行情况以及相关建议

在采取以上两种改进措施后，机组运行的相关参数正常，停车后检查，亦未发现机体有进油的情况。同时根据本次故障的分析与处理，对厂家提出如下建议：（1）建议厂家对顶轴油管路与轴承连接方式进行优化，使润滑油泄漏量降低；（2）建议厂家对测温探头的安装方式进行优化，使润滑油沿轴向的泄漏量降低；（3）建议厂家对挡油环进行设计进行优化，使其回油孔流出的润滑油沿轴向的泄漏量降低。

4 轴瓦温度异常故障的原因分析与处理

4.1 设备检查

造成轴瓦温度异常的原因有很多，它与整台机组的整体设计、转子与轴瓦的安装、测温元件是否良好都有一定的关系。为彻底查清缸体进油的实际状况，我们在机组停车后对设备相关参数进行了测定以及各组成部件进行了宏观检查。具体的检查情况如下：（1）通过着色法测得：轴颈与下轴瓦接触角为90°～100°，沿旋转方向接触面积大于轴瓦长度的80%，均符合设计要求；（2）将测温探头依次放入水温为0℃、30℃、60℃、100℃的水杯中，测得温度为0℃、29.7℃、60.1℃、101℃，均在允许误差范围内，测温探头良好；（3）将轴承解体后进行宏观检查，发现测温孔在挡油环和轴瓦上的开孔错位，有很大偏差，导致测温探头无法正常安装到轴瓦内部至合理深度。

4.2 原因分析

综上所述，轴与轴瓦安装合理，测温探头性能良好，但测温探头无法正常安装到位，探头实际上所测得的温度为轴瓦与挡油环之间的回油温度，故而断定此乃本次氨压缩机轴瓦温度异常故障的主要原因。

4.3 改进措施

根据上述原因分析，对本设备做了以下改进措施：（1）封堵挡油环上原有测温孔；（2）在挡油环上重新钻一个与轴瓦测温孔位置相对应的测温孔，并且孔径大小与原测温孔的孔径大小相同。

4.4 设备改进后运行情况以及相关建议

在采取以上述改进措施后，测得轴瓦温度均在合理范围内，机组运行正常。同时根据本次故障的分析与处理，建议厂家对挡油环进行优化设计，使用户能较为正常地安装测温探头到轴瓦合理位置。

5 结语

本文针对沈阳鼓风机集团股份有限公司生产的MCL1107型压缩机缸体进油及轴瓦测温故障问题进行了原因分析，并提出了改进措施和建议。对本设备的改动均是在不影响其结构性能、运行工况等前提下进行的，润滑油的正常运行与机组的安全稳定运行息息相关，若有改动，必须慎重考虑分析。

参考文献

[1] 西安交通大学教研室.离心式压缩机原理[M].北

京：机械工业出版社，1980.

[2] 王书敏.离心式压缩机技术问答[M].北京：中国石