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高炉鼓风机滤风室节能改造

文档作者：张建国武巧梅文档来源： 1．河北联合大学建筑工程学院 2．河北钢铁集团唐钢不锈钢公司动力车间		点击数：	更新时间： 2021年03月17日
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总第206期
2013年第2期
河北冶4--
HEBEI M ETALLURGY
Fotal N o．206
2013，Number 2
高炉鼓风机滤风室节能改造
张建国 ，武巧梅
(1．河北联合大学建筑工程学院，河jE唐山063009；2．河北钢铁集团唐钢不锈钢公司动力车间，河
北唐山0631O5)
摘要：介绍_『唐钢不锈钢公司3#高炉鼓风机滤风室由纸质滤芯式改为布袋式的技术实践。改造后，过
滤效率高、运行稳定、操作简便，日常维护、维修量明显减少，日节电量在10 000 kW ·h以上，经济效益
明显，为同类装置技术改造提供了借鉴。
关键词：高炉鼓风机；滤风室；节能；实践
中图分类号：TF321．8 文献标识码：B 文章编号：1006—5008(2013)02—0076—02
ENERGY —SAV G REFO MATION OF
FILTER CHAM BER OF BL0眦R OF BLAST FURNACE
Zhang Jianguo‘ ，Wu Qiaomei
(1。Architecture and Civil Engineering Institute，Hebei Union University，Tangshan，Hebei，063009；2．
Power W orkshop，Stainless Steel Company of Tang Steel，Hebei Iron and Steel Group，Tangshan，Hebei，
063105)
Abstract：It is introduced the technical practice to substitute paper filter core with bag filter in filtering chain—
ber of blower of 3# blast furnace in Stainless Steel Company of Tang Stee1． After reformation the filtering
chamber works with high filtering efficiency，steady work，simple operation，less amount of daily mainte—
nance，and good economic profit of energy saving per day over 10 000 kW ·h．
Key W ords：blast furnace blower；filter chamber；energy saving；practice
1 前言
近年来，随着钢铁产量的快速增长，对能源的需
求尤其是对电力资源的需求量越来越大。钢铁工业
是高耗能行业，钢铁企业是耗电大户，吨钢耗电量
400～500 kW ·h，节能潜力很大。因此，探索钢铁
工业的节能途径及措施，是实现钢铁工业可持续发
展的必由之路。本文以唐钢不锈钢公司3#高炉鼓
风机滤风室节能改造为例，探索钢铁工业设备节能
改造的方向。
高炉鼓风机是通过高速旋转的时‘轮或叶片，将
空气形成具有一定压力和流量的高炉鼓风，其叶轮
或叶片对空气的含尘量要求非常严格，一般含尘量
要求≤20 mg／m 。如果鼓风机进口空气含尘量超
标。将对鼓风机造成损伤：(1)对于前几级叶轮叶片，
收稿日期：2012—11—26
作者简介：张建国(1980一)，男，丁：程师，2004年毕业于河北理工大
学给水排水专业，现在河北钢铁集团唐钢不锈钢公司从事动力能源
管理工作，E—mail：13582650723@126．t3om
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粉尘附着于叶片表面，易对叶片造成点状腐蚀(孑L
径可达1．5 mm，深2 mm)。(2)后几级叶片，空气
温度升高，粉尘难于附着于叶片表面，而是随气流对
叶片冲刷磨损(动叶片尖端磨损最大可达1．5
mm)。(3)鼓风机风量降低，喘振线下移，有效运行
范围缩小，效率降低。
由此可见，为保证高炉鼓风机设备安全稳定运
行，降低鼓风机进口空气含尘量，延长叶轮或叶片使
用寿命，必须在高炉鼓风机进口设置滤风室。
2 原滤芯式滤风室运行情况
唐钢不锈钢公司3#高炉原有滤风室为过滤式
空气滤芯，该过滤器由滤芯和壳体2部分构成，其滤
芯主体材质为滤纸，主体结构为筒式，滤芯夹在内、
外壁不锈钢网格中间，立式安装。
其过滤原理是空气经过滤器外壁通过滤纸，将
空气中的杂质截留并粘附在滤纸外壁，洁净的空气
透过滤纸进入滤筒中问，在负压作用下，空气被吸入
到鼓风机吸入口。当滤纸外壁截留的灰尘、杂质等
河北冶金 2013年第2期
较多时，就会造成滤风室压差过大，风机进风阻力加
大，机组耗电偏高。如不及时更换滤芯，当负压过
大，滤纸强度不够时，滤纸发生破损，负压形成的瞬
间高流速气流将周围截留的灰尘、杂质等带人鼓风
机吸人口，对风机叶轮或叶片造成损害，严重时可能
造成重大设备事故。
滤芯使用寿命大约1年，更换费用约2O万元，
其最大的优点是更换简单方便。滤芯式滤风室高炉
鼓风机运行主要参数如表1所示。
表1 滤芯式滤风室高炉鼓风机运行参数
Tab． 1 Operation param eters of blast furnace blower with filter cham ber of filter core
3 布袋式滤风室运行情况
布袋式空气过滤器由日本首次采用，由于该类
空气过滤器具有较好的使用效果，再加上轴流式鼓
风机发展的需要，使其在鼓风机滤风设备中的应用
越来越多。目前，Et本的高炉鼓风机大部分采用布
袋式空气过滤器，近年来我国新建或改造高炉项目
也逐渐推广和应用布袋式空气过滤器。
3．1 布袋式空气过滤器主要优点
(1)过滤效率高，且运行稳定。根据其过滤原
理，除布袋的过滤作用外，还有重力沉降、惯性撞击
和静电吸附等除尘效应。其除尘效率在98％ 以上，
除灰尘微粒直径最小为0．002 5 m。
(2)操作简便。可通过定时或过滤压差设定，
采用自动程序控制，实现自动清灰，省去人工操作。
(3)维修量小。布袋使用寿命一般在3年以
上，日常不需要进行维护和维修。
(4)节能。采用大气反吹清灰，时刻保持较小
的进风阻力，使高炉鼓风机长期在安全、高效区运
行，节能效果明显。
3．2 改造应用
利用3#高炉大修时间，将原有滤芯式滤风室改
造成布袋式滤风室。改造后的布袋式滤风室高炉鼓
且不受空气含尘量和颗粒分散度的变化的影响。去 风机运行主要参数如表2所示。
表2 布袋式滤风室高炉鼓风机运行参数
Tab．2 Operation parameters of blast furnace blower with filter chamber of bag filter
3．3 改造前后对比
(1)由表1、表2对比可以看出，在相同运行参
数条件下(相同的送风压力和人口风温)，改造后风
机电流值平均降低了31．75 A，日节电量为10 487
kW ·h。
(2)滤风室维护成本对比。改造前后布袋／滤
芯使用周期及更新费用如表3所示。
(下转第7页)
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河北冶金 2013年第2期
由图7可知，平整后，试样拉伸曲线的上屈服点
均消失不见，这是由于在小变形量条件下，柯氏气团
被破坏引起的结果。进一步分析发现，平均晶粒尺
寸为8．32 m 的薄板屈服平台消失，屈服强度显著降
至257 MPa，抗拉强度和延伸率分别维持在358
MPa和41．5％ ，基本与平整前一致。因此，平整后，
SPCC退火薄板的屈强比下降至0．72，降幅达到
11．1％ 。与此相对应，晶粒尺寸更为细小的6．62 m
和5．23 m薄板，屈服强度分别降至352 MPa和391
MPa，抗拉强度分别为378 MPa和416 MPa，因此，
屈强比分别达到0．93和0．94，降幅分别为2．1％和
5．1％ 。试验数据再次证明，平整处理只会影响薄板
的屈服强度，对抗拉强度和延伸率影响效果较弱。
由试验结果可知，SPCC退火薄板经平整处理
后，随平均晶粒尺寸下降，屈服强度、抗拉强度和屈
强比均逐渐提高(见图7b)，综合力学性能达到国内
市场同类产品的最高性能指标。换句话说，严格控
制SPCC薄板退火再结晶晶粒尺寸，是获得高屈强
比SPCC产品的至关重要的技术手段。
4 结语
综上所述，经优化处理的二轧程轧制工艺和连
续退火工艺参数，可有效控制SPCC薄板再结晶晶
(上接第77页)
表3 改造前后滤风室维护成本
Tab．3 M aintenance cost of filter chamber before and after reformation
由表3可以看出，使用布袋式滤风室每3年节
约更换备件费用50万元。
4 投资及效益测算
(1)布袋式滤风室投资。设备制造安装费用：
80万元，土建及管道施工费用50万元，合计130
万元。
粒尺寸。随再结晶晶粒尺寸下降，SPCC薄板屈服
强度、抗拉强度、屈强比、硬度指标均逐渐提高，而断
后延伸率则呈逐渐下降趋势。经平整恒延伸率处
理，随平均晶粒尺寸下降，SPCC退火薄板屈强比数
值逐渐提高 。因此，在最优工艺参数处理条件下，不
仅可获得平均晶粒尺寸5．23 Ixm 的最细小晶粒尺
寸，且薄板的屈强比保持在0．94以上，综合力学性
能达到国内市场同类产品的最高性能指标。
参考文献
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性能的影响[J]．金属世界，2007，(4)：30～33．
(2)效益测算。滤风室改造后每年运行时间按
330 d计算，节电量按10 000 kW ·h／d计算，电价按
0．54元／kW ·h计算。年节电效益=节约电费+节
约备件费用=10 000×330×0．54 +50／3=194．87
(万元／年)。
5 结语
高炉鼓风机是高耗能设备，根据其实际运行工
况，对滤风室进行节能改造是切实可行的。唐钢不
锈钢公司3#高炉鼓风机滤风室改造实践证明，采用
布袋式滤风室代替纸质滤芯后，设备运行稳定，操作
简单，节能效果显著，为同类设备的升级改造提供了
借鉴。
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