白银有色集团股份有限公司第三冶炼厂梁亚虎老师:浅析煤气洗涤机运行故障及处理方案

煤气洗涤机将铅锌密闭鼓风炉所产生的低发热值煤气中的烟尘（兰粉）含量从约12g/Pm3，经过洗涤减至0.04g/ Pm3左右，然后送到焦炭预热器和考贝式热风炉燃烧，以预热焦炭和加热空气，本机就是完成煤气洗涤作业的专用设备。

煤气洗涤机工作原理是用水来捕集炉气中的烟尘，然后气水分离，达到净化炉气的作用，水从机体外用喷管引入体内，送到连接在转子叶轮进口端的锥形洒水筒上，随着转子叶轮的旋转，水形成针状的颗粒掺入到气体中去，这个以同心圆排列多层的转子叶轮和定子叶轮交错布置，致使水滴和煤气被迫在高速之下进行接触，烟尘颗粒撞击到水滴上，为水所捕集，较大部分的水滴以离心力分开，另一部分以重力分开，煤气洗涤就完成。 

煤气洗涤机主要由左右定子、左右转子、主轴、密封函、轴承组、机壳、电机附属零部件组成（图1），属于连续运行设备。其中，转子由蛋形棒、侧环、园盘组成。其中，转子叶轮结构特点：分为左、右侧转子对称布置，通过螺栓将两侧转子的园盘与主轴连成整体，每侧转子由七层同心圆排列的数十个叶片组成，叶片形状为中空蛋形，根据实践它对减少气流阻力，降低动力空耗和减少兰粉的粘接，保持平稳运行，有特殊的意义。叶片两端借助接头分别于主园盘和侧环装配后，焊接固死。

图1 煤气洗涤机示意图

1．定子；2．转子；3．机壳；4．洒水筒；5．密封函；6．轴承座；7．电机

煤气洗涤机能否正常运行直接影响熔炼车间的生产工艺，解决煤气洗涤机运行故障对ISP工艺至关重要，在运行过程中存在以下现状：

转子蛋形棒结构及表面缺陷

转子蛋形棒（图2）由蛋形管、接头一（图3）和接头二（图4）构成，在运行过程中，蛋形棒脱落，继而侧环掉落，严重影响生产工艺。针对这种现象，查找问题，发现蛋形管刷漏，接头与蛋形管之间采用圆钢连接，接头与圆盘、侧环装配有间隙δ（图5所示），并且蛋形管、侧环、圆盘与接头均采用点焊焊接。在高速运行过程中，蛋形管表面受兰粉的冲刷、腐蚀和磨损，表面刷漏，构件强度减弱，兰粉利用空隙进入蛋形管内，加大了内部腐蚀、磨损力度，加速了蛋形棒的脱落。经细致分析，蛋形棒结构强度存在明显的不足，蛋形管表面耐磨度较低。

图2 蛋形棒示意图

1．接头一；2．蛋形管；3．接头二

图3 接头一示意图

图4  接头二示意图

图5 转子示意图

1．园盘；2．接头二；3．蛋形管；4．接头一；5．侧环

洗涤效果不佳

洗涤机洗涤的关键是用水捕集炉气中的烟尘，以重力或者离心力方式沉降到搅拌槽，完成洗涤任务。

其中，洒水筒（图6所示）是煤气洗涤机的附属零部件之一，主要作用是把中心主喷管引入的水进行雾化，能够最大限度的捕集炉气的烟尘，完成洗涤工作。但在实际应用过程中发现，洒水板上的洒水孔（孔直径Φ8mm）经常堵塞，造成洒水筒作用失效，洗涤效果差，另外，循环水水质较差，锥形洒水筒容易粘结兰粉，堵塞洒水孔，进而转子和定子也粘结大量兰粉，导致设备负荷增大，导致设备运行不稳定，严重影响生产工艺。

图6 洒水筒示意图

经过慎重的研究和论证，针对目前设备的运行情况，着重解决煤气洗涤机转子运行过程中蛋形棒脱落、侧环掉落和洗涤效果不佳的问题，通过以下技术方案来实现，达到生产工艺所需。

转子蛋形棒结构设计及表面耐磨耐蚀处理

针对转子蛋形棒的不足之处，进行针对性的设计。为提高蛋形管与接头的连接强度及焊接缺陷，将圆钢型接头改为蛋形截面的蛋形接头（图7、图8所示），与蛋形管进行充分接触，增加强度；为避免兰粉对焊缝的直接冲刷和磨损，对接头的焊缝坡口进行设计（图7、图8所示），减少了阶梯状，焊缝由外露型改为包裹型（图9所示）；增大侧环与接头一连接的直径（图7所示），确保足够的强度，对其所有焊缝均进行满焊（图10所示），消除存在的间隙；对容易磨损断裂的第六层、第七层转子蛋形棒表面用FB-1耐冲击耐磨焊条进行堆焊处理（图10所示），堆焊于侧环和接头一连接部位处，长度L=100mm，厚度h=3mm，增加耐磨性，延长蛋形棒使用周期。

图7 接头一示意图

图8 接头二示意图

图9 蛋形棒示意图

1——接头一  2——蛋形管  3——接头二

图10 转子示意图

1——园盘  2——接头二  3——蛋形管  4——接头一  5——侧环

取消洒水筒，对中心主喷管进行设计

针对洗涤效果不佳，根据分析的原因，决定取消洒水筒，保留中心主喷管（图11所示），运行前期，烟尘捕集效果良好，在后期的运行中逐渐发现，设备负荷逐渐增大，在休风扫除打开人孔检查时发现，中心主喷管堵塞严重，由于喷管弯曲，清理难度大，工作量增加。

针对这种现象，对中心主喷管进行重新设计（图12所示），将弯曲的中心主喷管改为直管，方便清理除垢，减少水垢的粘结，对原有法兰中心孔进行偏置处理，以配套直管的安装。改造后，洗涤效果明显好转，大大减轻了岗位工的劳动量，延长了洗涤机的运行周期。

通过对煤气洗涤机存在缺陷和不足的进一步完善，得出以下结论：

①使煤气洗涤机更加安全、高效、平稳运行，确保了鼓风炉生产的部分工艺条件的正常，减少了因煤气洗涤机转子故障而造成的临时休风，延长了设备运行周期，对鼓风炉稳产起到了重要作用。

②大大降低了设备维修成本；

3）减轻了维修工劳动强度。

图11 中心主喷管示意图

图12 中心主喷管示意图

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