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转炉汽包水位控制及结构优化 发表日期：2006-9-7阅读次数：542 转炉吹炼过程中产生大量1 600左右的高温烟气，在进入除尘系统前，必须先经过汽化冷却烟道，烟道锅炉管内的软水通过与烟气进行热交换面汽化，产生的汽水混合物进入汽包。汽包主要起汽水分离器的作用，对软水进行预热并承载转炉冶炼所需软水的循环，保障转炉正常生产。1 概 况 天铁冶金集团有限公司炼钢厂三座30t转炉分别于1994年8月、1995年2月、1996年10月相继投产，与之配套的转炉汽包(余热锅炉)系统也随之投入运行。汽包主要参数为：全长8480mm，内径1600mm，容量16.47t，壁厚16mm。 汽包外结构如下图1所示。 下降管对应烟道顺序从左至右依次为1段、3段、2段、4段及活动烟罩，上升管开口从左至右依次为1、1、3、2、2、3、4、4、活动烟罩、活动烟罩(每段烟道对应段下降管、两段上升管)。 汽包内结构剖面如右图2所示。 分离板为多块方型钢板用螺栓紧固在支架上，连续排污管由于长期堵塞已弃用。2 存在问题 炼铁)汽包上水方式为自动(特殊情况下可手动)上水，上水时间为停吹后一次性连续上满。水位控制为350600mm汽包中心线为450mm)。 随着转炉冶炼强度不断增大，转炉吹炼高峰时瞬间产生的热量不断增加，汽化冷却烟道频繁出现漏水，与之相连的汽包也开始出现一系列问题：2.1 汽包分离板脱落 随着冶炼强度增大，冷却烟道(尤其是1、2段烟道)内瞬时产生的蒸汽量明显增大，汽包上升管入口处的蒸汽流速增加，冲击力增大，分离板强度难以承受面导致脱落。分离板脱落一方面撞击汽包内壁形成事故隐患，另一方面如分离板盖在下降管入口处，将影响冷却水的循环。2.2 水位高且波动剧烈，汽水分离效果差 原执行的补水方案：在吹炼前将汽包水位一次性补至600mm，即高于中心线150mm处。吹炼过程中水位波动曲线如图3所示。 吹炼1.52min时，水位由600mm处猛涨至950mm以上，并一直保持到吹炼9min左右才开始明显下降，吹炼结束后再次补水时，水位又下降150200mm。这种情况造成的主要危害有以下两点：2.2.1 水位超过800mm后，已超过上升管的下端，管内的冲击动能扰动软水，使水位更加不稳，同时汽包内自由空间狭窄，水汽分离条件恶劣，增加蒸汽带水程度；2.2.2 水位淹过上升管后，上升管出口的阴力增大，影响水的循环。 对这种现象的解释：分离板下端为敞开式并插入水下300mm，高速蒸汽冲击到挡板后，直接由挡板下端反射至水中，形成大量汽水混合物，使软水体积急剧膨胀(象熬粥溢锅时的现象)见图4。 吹炼结束后水位下降，一方面是因为汽化烟道仍有一部分消耗，另外主要还是因为补水时大量气泡破裂，水的体积缩小所至。2.3 水位计玻璃管冲刷磨损严重 汽包内水位波动剧烈，大量汽水混合物在汽包内全方位剧烈翻腾，与之相通的水位计同样承受着频繁的冲刷，导致寿命降低，增加破裂漏水的危险。3 解决方案3.1 在分离板上打孔，起卸压作用以减轻高速蒸汽流对分离板的动能冲击，同时在孔的两侧加焊同样开孔的角钢以防蒸汽流直接冲击液面，结构见图5。3.2 为解决水位不稳的问题，通过在汽化试验各种不同方案。最终选定的最佳方案为：低水位开吹，吹炼前水位保持在400mm左右，在分离板不脱落的情况下最高假水位很少超过700mm(尤其是汽包北侧水位计)。吹炼至9min后，水位下降至300mm以下，此时自动开启软水泵上水520，水位达到400 mm左右。此方案基本能够满是炼钢)汽包的最佳运要求。吹炼过程中水位平稳。同时将报警水位降至150mm，与转炉执枪连锁水位降至100mm。3.3 解决了汽包水位不稳的问题，同时也减轻了带水蒸汽对水位计玻璃管的冲刷。3.4 其他：汽包下降管开口处原平板开孔结构，在分离板脱落时容易造成堵塞，现改为开孔防护罩形式，以彻底解决这一问题见图6。4 改造效果及遗留问题 分离板经改造后至今未出现被冲掉的情况；汽包水位基本平稳，并且由于水位大幅度下降，汽包上部空间扩大，汽水分离效果明显改善，蒸汽带水程度减轻，软水消耗量减少了近20