Комплектация приборов печи ВД сталеплавильного завода

Thread Content

ВД — аббревиатура вакуумной дегазации на сталеплавильных заводах. Вакуумная дегазация на сталеплавильных заводах является важным процессом производства марок стали, представленных трубопроводной и нефтецистерной, и привлекает все больше внимания со стороны металлургических предприятий. По состоянию на 2006 год печь VD весом 120 тонн установила внутренний рекорд непрерывного производства более чем десяти печей на Нанкинском металлургическом заводе. Печь ВД компании Anshan Iron and Steel Group имеет высокий уровень применения в промышленности. Jinan Iron and Steel однажды достигла цели непрерывного производства 15 печей в смену, и было мало сообщений о более высоких уровнях в будущем. Печь ВД на сталеплавильном заводе представляет собой высокоцентрализованное оборудование с автоматизированными приборами. 95% контроля и обнаружения являются автоматизированными приборами, а 51% неисправностей связаны с приборами автоматики печи ВД на сталеплавильном заводе. Помимо особенностей автоматизации и прикладной электроники, печи ВД на сталеплавильных заводах также относятся к машиностроительным и теплотехническим специальностям. Многие сталелитейные заводы имеют слабые технические возможности по ремонту приборов, а вновь построенное оборудование ВД функционирует не в полной мере. Ниже автор проводит анализ с технической точки зрения, основываясь на своем опыте борьбы с многочисленными сбоями в работе оборудования с тех пор, как он вступил в контакт с этим оборудованием в 2001 году, а также на конкретных явлениях неисправностей, возникших во время обучения в Аньшаньском металлургическом заводе и на площадке в Цзиганге. Анализ неисправностей приборов автоматизации печи VD на сталелитейном заводе ◆ Отображение на ЧМИ неточной степени вакуума. На рисунке 1 показан основной принцип дегазации ВД, которая является наиболее распространенной конфигурацией оборудования ВД. Насос в основном состоит из многоступенчатого основного и вспомогательного корпусов насоса и трех конденсаторов. Корпуса насосов на всех ступенях состоят из сопел Лаваля, всасывающих камер и диффузоров. Конденсатор состоит из цилиндра, водораспылительной пластины и распределительной трубы охлаждающей воды. К водяным и паровым системам относятся сепараторы конденсационной воды, пара, пароводяные сепараторы и т.п. Часть управления включает в себя электрическую систему управления ПЛК и систему управления приборами. http://yunrun.com.cn/upload/201910/13/201910131505307405.png Рис. 1. Принципиальная схема вакуумной дегазации на сталеплавильном заводе. Поочередно запускаются многоступенчатые главный и вспомогательный струйные насосы. Скорость впрыска рабочего пара через сопло Лаваля увеличивается до скорости выше 1,5 Маха. Создаваемая разность давлений используется для смешивания его с высокотемпературным печным газом на всасывающем отверстии с образованием газовой смеси. Пройдя через горловину диффузора, он замедляется, создается давление и поступает в конденсатор задней ступени. После охлаждения конденсатором задней ступени сконденсированный материал выбрасывается из охлаждающей воды вместе с охлаждающей водой. Сливное отверстие в нижней части конденсатора поступает в бассейн гидрозатвора горячей скважины, а часть отработанного печного газа сбрасывается из выпускного отверстия над конденсатором в струйный насос следующей ступени или в атмосферу. Вакуум, создаваемый во время этого процесса, создает разницу давлений между атмосферой и вакуумной камерой, заставляя газ в расплавленной стали переливаться. Под перемешивающим действием аргона газ и примеси в нижней жидкой стали продолжают плавать и выводятся вместе с печным газом, завершая процесс дегазации жидкой стали. Видно, что образование и поддержание вакуума являются ключом к дегазации расплавленной стали. Датчик давления из монокристаллического кремния yunrun.com.cn/product/788.html На начальном этапе производства и после того, как производство стабилизируется в течение определенного периода времени, степень вакуума может выйти из строя. В это время необходимо сначала проверить два датчика, которые измеряют степень вакуума, особенно датчик давления из монокристаллического кремния YR-ER102-B1CABNN1NNC1 0–20 кПа (0–200 мбар). Пыль и стальной шлак могут засорить трубку измерения давления, что сделает невозможным быстрое и точное измерение давления. Кроме того, сосредоточьтесь на проверке пароструйного вакуумного насоса. Если патрубок вакуумного насоса отвалится или отклонится от оси, такие проблемы тоже возникнут. 1. Утечка в вакуумной системе. Так называемая системная утечка, также известная как внешняя утечка, обычно возникает на соединительном фланце измерительного клапана и в верхней части сердечника клапана. Поскольку вся система находится под отрицательным давлением, найти ее крайне сложно. Есть два распространенных способа справиться с этим на месте:: Один из них — зажечь сигарету, приблизиться к подозрительному месту и понаблюдать за направлением дыма. ； Второй — использовать очень тонкую бумагу, чтобы приклеить ее к подозрительному месту. Если он прилипает, это означает, что утечка воздуха серьезная. 2. Вакуумный насос с утечкой воздуха в прокладке соплового соединения состоит из трех частей. Сопло — это деталь, которая подвержена поломкам, особенно фланец, соединяющий сопло. Вероятность ослабления очень велика при промывке паром высокой температуры. По опыту его следует испытывать на 100-300 печах и открывать не позднее, чем на 500 печах, иначе вскоре произойдет внутренняя утечка. Только открыв и разобрав патрубок, заменив прокладку и затянув фланец, можно избежать утечки воздуха. 3. Утечка воздуха происходит на фланце вакуумной трубы системы, сварном шве напорной трубы КИП и крышке резервуара. Поскольку система вакуумной дегазации VD помещает ковш в вакуумную камеру для дегазационной обработки, вакуумный объем системы относительно велик и достигает около 250 м3 (включая трубы). Во всей системе имеется более 100 точек уплотнения фланцев, а общая длина линии уплотнения составляет около 180 метров. Первое решение протечки – ремонт сварки, подтяжка болтов или замена колодок новыми. ； Во-вторых, проверьте, существуют ли следующие условия: ①Повреждена уплотнительная полоска смотрового окна объектива камеры. ； ②Уплотнительная лента из силиконовой резины вакуумного бака раздавлена, повреждена, состарилась или на стыке уплотнительной ленты имеется зазор. ； ③Имеются трещины в сварном шве ； ④Неправильное обращение с проволокой после подачи приводит к утечке воздуха между вакуумной крышкой и вакуумным резервуаром. ； ⑤Порт клапана вакуумного инструмента поврежден. ； ⑥Приборный клапан для надувания вакуумного трубопровода или приборный клапан для слива воды из вакуумного трубопровода открыт. ； ⑦Пробка измерительного отверстия расходомера отвалилась или засорилась. ； ⑧Сливной патрубок конденсатора и выходной патрубок выхлопной трубы пускового насоса не выходят в бассейн гидрозатвора. В случае утечек в вакуумной системе резервуаров VD основное внимание следует уделить проверке динамических уплотнений, таких как уплотнительное кольцо крышки резервуара. Внутренние утечки в основном: ①Поврежден односторонний клапан, подключенный к основному конденсатору (крышка клапана отваливается, смещается и т. д.) ； ②Прокладка в месте соединения форсунки повреждена. Из-за длинного трубопровода системы и отсутствия технического обслуживания оборудования характеристики герметизации некоторых интерфейсов оборудования снизились, а в отдельном оборудовании имеются трещины, особенно внутренние и внешние утечки, вызванные выходом из строя обратного клапана. * * Объем выхлопной системы увеличен, а выхлопная нагрузка каждого насоса увеличена. ◆Время прокачки системы слишком велико. Оборудование VD обычно может снизить вакуум до уровня ниже 200 Па (2 мбар) за 6–8 минут. Пока это время не превышает 10 минут, производственный ритм машины непрерывного литья заготовок толщиной 270 мм со скоростью 0,8-1,0 м/мин не будет нарушен. Однако в случае неисправности, независимо от продолжительности вакуумирования, оно не упадет ниже 200 Па, поскольку вакуум, создаваемый паром, и просачивающийся воздух достигли состояния баланса. Если лазейки не заткнуты или мощность вакуумирования не увеличена, вакуум никогда не опустится ниже 200 Па. Согласно опыту обслуживания на месте, датчик давления, собирающий вакуум, является критически важным элементом оборудования. Иногда из-за закупорки переднего фильтра системе требуется больше времени на вакуумирование. Эта неисправность относительно скрыта, и для ее устранения необходимо очистить ее от пыли. 1. Засорение форсунки и эрозия эжектора вакуумного насоса. Вакуумные насосы обычно имеют пятиступенчатую конструкцию. Все пароструйные насосы работают последовательно, поэтапно сжимая дымовые газы. Сопло изготовлено из нержавеющей стали и имеет высокую точность обработки. Закупорка или коррозия повлияют на эффект расширения пара в сопле Лаваля, поэтому необходимо регулярно чистить его и проверять фиксированное состояние парового сопла на основании, поскольку соосность корпуса насоса и парового сопла требует очень высокой точности установки. Используйте время остановки печи для технического обслуживания, чтобы разобрать сопло и очистить посторонние предметы (как показано на рисунке 2), а также продуть впускную трубу пара, если необходимо. http://yunrun.com.cn/upload/201910/13/201910131648350561.png Рис. 2. Схематическое изображение посторонних предметов, прикрепленных к соплу струйного насоса. Засорено сопло форсунки определенной ступени, функция ухудшена или в диффузорном горловине форсунки слишком много пыли, блокирующей канал потока воздуха. Когда скопление пыли на горловине диффузора достигнет определенной толщины, ось диффузора изменится. В это время высокоскоростной пар, выбрасываемый из сопла Лаваля, создаст явление турбулентного потока внутри диффузора, что приведет к значительному снижению рабочих характеристик насоса и повлияет на производительность насоса. 2. Эрозия и засорение водяного сопла конденсатора. На основании проверки исправности электромагнитного расходомера и других приборов обнаружения проанализируйте изменения потока воды, поступающей в конденсатор. Поскольку соединения между соплом и паром в основном изготовлены из простой углеродистой стали, явление эрозии обычно более серьезное. Неисправности там не только относительно скрыты, но и непосредственно ограничивают производительность вакуумирования, поскольку турбулентный поток пара может в конечном итоге ограничить производительность вакуумирования, но в это время скорость потока на приборе обычно становится больше. Водяное сопло изготовлено из обычного материала Q235, который очень легко ржавеет. Легко упасть в результате длительной крупномасштабной водной эрозии. В сочетании с изменениями расхода на приборе люк можно регулярно открывать для проверки форсунки в рамках ежемесячного планового технического обслуживания. В то же время можно проверить, нет ли засора. Для компонентов, которые использовались в течение длительного времени и изношены и подверглись коррозии, используйте капитальный осмотр, замените их новыми деталями, а при необходимости замените насос новым. 3. Накопление пыли в вакуумной системе Накопление пыли в вакуумной системе является частым источником неисправностей. Между вакуумным баком и главным вакуумным запорным приборным клапаном имеется пылеотделитель, который необходимо регулярно открывать при очистке от пыли (100-300 печей) для выпуска пыли. В то же время внутреннюю стенку вакуумного насоса необходимо регулярно очищать, в противном случае слишком много пыли на внутренней стенке повлияет на степень вакуума, как показано на рисунке 3. http://yunrun.com.cn/upload/201910/13/201910131649517792.png Рисунок 3 Накопление золы в вакуумной трубе печи ВД 4. Влияние температуры конденсатной воды и качества воды. Целью установки конденсатора в системе является конденсация и удаление конденсируемого газа из передней ступени и снижение нагрузки на струйный насос задней ступени. Принцип работы конденсатора заключается в поглощении пара посредством взаимной конвекции между охлаждающей водой и паром, и, наконец, охлаждающая вода поглощает пар и конденсирует пар в конденсированную воду, которая сливается в бассейн через нижнее сливное отверстие конденсатора. Пока пар конденсируется, отделенный печной газ выбрасывается из выпускного отверстия в атмосферу или в насос следующей ступени. Когда эффект охлаждения плохой, конденсирующийся газ в высокотемпературном дымовом газе не может быть полностью конденсирован в жидкое состояние, а содержание дымового газа в конденсаторе велико, что приведет к снижению степени вакуума. Объем охлаждающей воды, температура воды, качество воды и накипь в конденсаторе являются основными причинами, влияющими на эффект охлаждения. При условии, что другие условия системы определенны, увеличение площади контакта и увеличение времени контакта между охлаждающей водой и высокотемпературной смесью дымовых газов является основой проектирования, позволяющей им полностью осуществлять теплообмен и получать идеальный эффект охлаждения. Конструктивная идея конденсатора ВД состоит в использовании пластины распределения охлаждающей воды ситового типа с большой площадью контакта охлаждающей воды с высокотемпературными дымовыми газами, благодаря чему охлаждающая вода течет вниз через отверстия в пластине, образуя капли воды и столбы воды. Однако из-за высокой запыленности дегазированных дымовых газов средней и высокой температуры поверхность распределительной пластины покрывается окалиной до 10-20 мм, а отверстия диаметром 8 мм почти полностью закупориваются. При этом фактически создается эффект переливной распределительной тарелки, и снижается функция конденсатора, что становится одной из основных причин снижения степени вакуума системы ВД. В это время необходимо регулярно чистить конденсатор и очищать воду. Беспрепятственно ли каждое распылительное отверстие конденсатора напрямую связано с охлаждающим эффектом системы и, таким образом, тесно связано с производительностью вакуумирования. На практике было обнаружено, что конденсатор легко засоряется и засоряется мусором. Меры борьбы с засором конденсатора: ①Установите защитные сетки на входах насосов холодной и горячей воды, чтобы блокировать более крупные частицы снаружи. ； ②Добавьте оборудование для очистки и обработки воды, чтобы улучшить качество воды и замедлить накопление накипи внутри системы. Прежде всего, необходимо убедиться, что вода чистая, не содержит примесей и не имеет накипи, в противном случае конденсационное отверстие конденсатора легко засорится. Во-вторых, при условии, что общий объем воды в основном определен, чрезмерный расход воды в конденсаторе будет ограничивать производительность вакуумного насоса, поэтому распределение воды в конденсаторах на всех уровнях имеет решающее значение. Таким образом, размер отверстия каждого клапана определяется во время вакуумной отладки и не может быть легко изменен. ； Если необходимы изменения, лучше всего оставить пометку, чтобы их можно было вернуть в исходное положение. Температура охлаждающей воды слишком высока, что серьезно влияет и ограничивает возможности вакуумирования, продлевает время вакуумирования и даже делает невозможным достижение желаемой степени вакуума. Поэтому регулярное обслуживание приборов для измерения температуры является обязательным этапом. 5. Расход воздушной завесы камеры крышки бака слишком велик. Чтобы своевременно понимать состояние расплавленной стали в производстве, на крышке резервуара VD обычно предусмотрены два метода наблюдения: ручное смотровое окно и автоматическая камера. Первый не заполняет баллон газом, а второй оснащен воздушной завесой для защиты линзы и заправляет в бак определенное количество приборного сжатого воздуха. Обычно его открывают при опускании крышки во время производства. Поскольку тепловое излучение крышки бака очень сильное, электромагнитный клапан не может работать в течение длительного времени. Цепь здесь обычно находится в нормально разомкнутом состоянии. Если давление и расход не соответствуют требованиям, газ, вдуваемый в резервуар, приведет к увеличению времени откачки. ◆В форсунках и трубках возникают необычные пульсирующие звуки. Проблема такого рода относительно очевидна. Он классифицируется в соответствии с явлениями, возникающими на месте. При возникновении такого рода сбоев следует обратить внимание на следующие аспекты.: 1. Давление рабочего пара слишком низкое, что приводит к увеличению количества конденсата и явлению, похожему на «гидравлический удар». В это время давление пара должно быть увеличено. 2. Объем охлаждающей воды недостаточен или температура слишком высока, а конденсатор не работает должным образом. Это распространенная ошибка. Обычно в это время давление воды следует увеличить до уровня выше 0,45 МПа, а температуру воды следует снизить до уровня ниже 30°C для достижения лучших результатов. Открытие впускных клапанов воды конденсаторов на всех уровнях должно быть соответствующим образом отрегулировано. 3. В горловине диффузора эжектора скопилось слишком много пыли, перекрывающей канал потока воздуха. Другого решения этой проблемы, кроме проверки и чистки, нет. 4. Компоненты, имеющие длительный срок службы, изношенные и корродированные, подлежат капитальному ремонту и осмотру, замене новыми деталями, а при необходимости — замене новым насосом. 5. Содержание воды в рабочем паре слишком велико. Усилить гидрофобность пароводяного сепаратора и парового барабана, улучшить работу котла, отремонтировать или заменить гидрофобную ловушку. 6. Температура рабочего пара слишком высока. Перегрев пара превышает 20-30℃. Отрегулируйте или отремонтируйте устройство парового охлаждения, чтобы контролировать перегрев в диапазоне 0–15 ℃. 7. На приборном клапане в ЧМИ появляется красный сигнал тревоги. Проверьте место, где возникает сигнал тревоги. В это время необходимо отрегулировать предел той части, где возникает сигнал тревоги, и его вообще можно восстановить. ； Если действие клапана недостаточно чувствительно, необходимо проверить давление в цилиндре и источнике воздуха. 8. Сбои связи в средствах автоматизации и сети управления обычно возникают при сетевом подключении удаленной станции. В это время группа клапанов не будет работать должным образом. Соединения сети необходимо регулярно проверять во избежание окисления и ослабления. Техническое обслуживание автоматизированных приборов для печей ВД на сталеплавильных заводах 1. Обнаружение утечек приборного оборудования системы вакуумной дегазации. Чтобы свести к минимуму утечки системы вакуумной дегазации, обнаружение утечек является важным этапом и проходит через весь процесс заводского осмотра, а также сборки на месте и отладки каждого компонента системы. Вся система в основном разделена на три основные области.: ①Инструменты в зоне вакуумного насоса. Все компоненты вакуумного насоса перед отправкой с завода должны быть проверены на герметичность. Возможность утечки воздуха в трубопроводе очень мала. Однако ситуация осложняется после установки большого количества приборов обнаружения. После полной сборки на месте его необходимо проверить на герметичность методом мыльного пузыря с положительным давлением, заполнить сжатым воздухом с давлением 0,15-0,2 МПа и выдержать под давлением в течение 24 часов. Соответствующим стандартом является то, что среднее падение давления в час не превышает 2%. Практика показала, что вполне достижимо среднее падение давления менее 0,4% в час. ②После того, как на этом участке смонтировано контрольно-измерительное оборудование в зоне вакуумного трубопровода, оно также должно быть проверено на герметичность методом мыльного пузыря положительного давления, особенно компоненты различных измерительных клапанов, которые являются объектом обнаружения утечек. ③Вакуумная камера VD и вакуумметр Вакуумная камера VD должна быть окончательно принята после обнаружения утечки отрицательного давления. Скорость утечки не превышает 1000 Па.л/с. Если объем вакуумной камеры составляет 170 м3, рост давления должен быть менее 20 Па/ч. В то же время он может определить, работает ли датчик низкого давления 0-2×104 Па нормально, чего достаточно для удовлетворения требований использования системы дегазации сталеплавильного производства. 2. Влияние чистоты внутренней стенки вакуумного трубопровода на вакуумирование. Теоретически, чем чище внутренняя стенка трубопровода, тем больше способствует повышению производительности вакуумирования. Однако в производственной практике определен относительно строгий стандарт измерения, то есть удаление мусора на внутренней стене должно сделать поверхность гладкой, без явных неровностей, а стальная пластина может показать свой истинный цвет. Прежде чем войти в вакуумный насос, персонал должен убедиться, что внутри нет CO, должно быть достаточно кислорода (более 18%), и он должен носить пылезащитные маски. 3. Влияние потока охлаждающей воды на вакуумную откачку. Теоретически вакуумирование не означает, что чем больше объем охлаждающей воды, тем лучше. Поскольку объем охлаждающей воды слишком велик, с одной стороны, площадь, занимаемая поднимающимся паром, мала, сопротивление увеличивается, скорость потока низкая, скорость выхлопа мала, а степень вакуума в системе медленно увеличивается. ； С другой стороны, поскольку диаметр конденсатора рассчитан на основе максимального объема охлаждающей воды, если объем воды слишком велик, а скорость слива постоянна, охлаждающая вода может течь обратно в струйный насос, вызывая явление, подобное «сифонированию», вызывающее подъем поверхности воды и занятие пространства конденсатора. Однако в реальной работе часто просто считают, что объем охлаждающей воды недостаточен на основании высокой температуры воды на выходе, и объем охлаждающей воды слепо увеличивают, но результат оказывается контрпродуктивным. Как определить, соответствует ли объем охлаждающей воды конденсатора: ①На основе фактического измеренного расхода и разницы температур (разницы температур воды и потери температуры расплавленной стали) холодной и горячей воды, а также коэффициента обнаружения определяется, является ли объем охлаждающей воды слишком большим или слишком маленьким, и объем воды регулируется соответствующим образом. ； ②Проверьте соответствующую таблицу кривых водяного насоса на основе фактического напора насосов холодной и горячей воды, чтобы косвенно определить объем охлаждающей воды, и соответствующим образом отрегулируйте объем воды. ； ③Отрегулируйте давление воды, снизьте температуру воды и отрегулируйте открытие впускных клапанов воды в конденсатор на всех уровнях. 4. Влияние внешних точек утечки на степень вакуума. Поскольку весь трубопровод системы длинный и имеет множество соединительных поверхностей, соответственно увеличивается возможность внешней протечки. Хотя внешняя утечка в каждой точке оказывает относительно небольшое влияние на степень вакуума, обычно около 60–260 Па (0,6–2,6 мбар), накопление в каждой точке оказывает большее влияние. Чтобы быстро и эффективно устранить места протечек, помимо проверки креплений, таких как винты фланцевого соединения и т. д., следует также обернуть внешний край поверхности соединения слоем полиэтиленовой пленки. Эффект отличный. 5. Цикл обслуживания приборов автоматизации печи ВД ① Ежедневное обслуживание: Проверьте рабочее состояние клапана по диаграмме HMI на консоли. ②Еженедельное обслуживание: Очистите от пыли и проверьте концевые выключатели, соединители шлангов и уплотнения. ③Ежемесячное обслуживание: Проверьте выпускной клапан, фильтр сжатого воздуха, паровой клапан, уплотнение главного запорного клапана, конденсатор. Если выпускная труба конденсатора холодная, скорее всего, проблема с клапаном конденсатора. ④Ежегодное обслуживание: Разберите кулер и проверьте чистоту. ； Очистите горячий колодец и проверьте, не затянуты ли сопла первого и третьего уровней. Сейчас многие отечественные компании производят стали марки ВД, но разница на самом деле очень большая. Качество продукции, производимой под вакуумом 200 Па, отличается от качества продукции 300 Па, 400 Па и 500 Па. Обычным пользователям сложно определить качество расплавленной стали. Качество жидкой стали 100×106, выпускаемой некоторыми предприятиями, сильно отличается от качества жидкой стали ниже 50×10-6. Эти проблемы в конечном итоге необходимо решать за счет повышения уровня автоматизированного управления прибором и дальнейшего снижения степени вакуума. В настоящее время в обрабатывающей промышленности моей страны возрос спрос на высококачественные металлургические материалы, и процесс ВД также будет занимать часть производственных процессов различных металлургических предприятий. * земля. Улучшение понимания особенностей оборудования ВД, особенно особого положения приборов автоматизации печей ВД на сталеплавильных заводах в производственном процессе, поможет раскрыть потенциал технологии ВД.