提高板坯连铸机二冷风机使用寿命的方法与流程

1.本发明涉及一种提高板坯连铸机二冷风机使用寿命的方法。


背景技术：

2.板坯连铸机在生产过程中，铸坯的冷却凝固是将水和压缩空气在喷淋杆内部混合后形成极细的水滴喷射到铸坯表面来加速坯壳的生长的，水滴遇到高温的铸坯后立刻汽化形成大量的高温蒸汽扩散在密闭的二冷室四周，如不将这些高温蒸汽及时排出则会腐蚀连铸机设备和连铸机的钢结构以及电气设备等，最关键之处还在于二冷蒸汽对操作工的影响，大量的蒸汽溢出结晶器四周，不仅恶化了环境温度还使操作工佩戴的防护眼镜起雾无法完成更换浸入式水口等浇注作业，带来了相当大的安全隐患，所以必须尽可能的将高温蒸汽排出二次冷却密闭室。蒸汽的排出完全是依靠连铸机布置在扇形段两侧的两台二冷风机来完成的，二冷风机由电机（型号 y355m-6）和减速机构成。因此，二冷风机能否长久正常运行直接影响连铸机的寿命和生产的稳定顺行。
3.导致板坯连铸机二冷风机出现故障的原因主要有以下几个方面：1.风机叶轮的动平衡被破坏，风机的叶轮采用的是16mn焊接而成，在使用前经过和减速机对中，水平面找平、地脚螺栓紧固等严格措施确保了振动率小于(10mm/s)但是二冷风机工作的环境是恶劣的，大量的高温蒸汽冲刷、摩擦、腐蚀叶轮造成进气端附近的叶片变薄或者产生裂纹使叶轮的寿命大大降低。二冷风机强大的吸力致使少量的保护渣颗粒被抽走夹带在高温蒸汽流中，保护渣颗粒和蒸汽水混合后形成黏泥状附着在风机叶轮上，随着风机的停止后附着的黏泥变的干燥，另外二冷水中富含的盐类物质饱和结晶后形成了水垢也附着在风机叶轮上，这些附着物不是均匀附着在叶轮上的的大量积累导致叶轮运转出现动平衡故障，特别是风机启动时振动会明显增大，由此直接引发了减速机轴承振动超标报警，间接又引发了风机转子跳动无法启动等故障，如不及时处理故障在严重时会直接造成整个风机系统报废。
4.2.风机叶轮的损坏：2.1、连铸的二冷水ph值在7-9之间，属于弱碱性，保护渣颗粒也是碱性，叶轮的材质为不锈钢材质，叶轮在加工时焊接的沙眼或者焊缝的薄弱处经过长时间在碱性的水蒸气和保护渣颗粒的侵蚀下使整体强度下降，积累到一定时间后在薄弱处就会出现裂痕，裂痕会随着振动的加剧扩展而增大。结晶器保护渣中较细的粉状颗粒物（δ≤0.06mm）被抽走卷入蒸汽流中，保护渣中含有一定量的氟化物（caf2、naf等），氟化物与水蒸汽中的冷凝水反应后生成了弱酸，长时间的运行会腐蚀金属构建和叶轮，叶轮的焊缝被腐蚀后强度降低，薄弱处就会产生裂纹，裂纹在高速旋转的叶轮的离心力的作用下延展生长，最终被撕裂致使叶轮变形损坏。2.2、连铸二冷水的ph值要求控制在7-9范围内，浊度控制在10以内，但是因为二冷水的浊度高，含油量大等原因为了使ph值和浊度满足要求就需要在处理过程中添加大量的多种化学药剂，药剂中的磷元素和水反应生成的弱酸也会腐蚀风机叶轮造成叶轮损坏。2.3、 大量δ≤0.06mm的保护渣粉尘被吸入烟道口后遇蒸汽和冷凝水后变成黏泥粘附在风机的风道壁上，保护渣中的氟化物和冷凝水形成的弱酸又腐蚀着风
道壁（绝大多数风道的材质都是q235a焊接而成），在高温、潮湿、酸性的环境中风道内壁被腐蚀后形成块状剥落物，较小块的剥落物被风机抽离风道内壁打击到高速运转的叶轮上，然后又被叶轮甩到风道壁上落下，经过日积月累超多的剥落物对叶轮的碰撞打击使叶轮产生了裂痕，落下的剥落物因长时间未清理已经堆积形成了“小山”,“山体”触碰到叶轮端部造成叶轮形变影响了动平衡增加了振动使叶轮裂痕加速生长最终造成了叶轮损坏。2.4、 扇形段两侧的抽风烟道口未用纱网或者网格板进行隔离（特别是结晶器振动框架两侧的烟道口），散落在振动框架周围的或者塑料等轻质物被抽入风道后附在了叶轮上随叶轮转动无法甩掉，较多的轻质物质依附在叶轮上对叶轮的动平衡造成了极大影响增加了振动最终使叶轮遭到损坏。
5.3.长时间未对电机和减速机进行检修，二者的地脚螺栓因振动而发生了松动没有及时紧固使电机和减速机产生了位移更加增加了叶轮的振动，最终造成了整个风机的损坏。
6.文献检索：发现《提高连铸二冷风机使用寿命的措施》在《山东冶金》2017年第6期上的一篇论文，该文章对芜湖新兴铸管炼钢厂二冷风机投产后出现频繁损坏,对影响因素进行了系统分析.将叶轮轮毂叶片材质改为不锈钢316,双层钢板折叠焊接成型叶片改为单层加厚型,风机轴承部位安装振动、温度检测元件,风机启动由工频改为变频，改造后,风机使用寿命由平均运行周期160 d提高到260d。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种提高板坯连铸机二冷风机使用寿命的方法，并能够显著提高叶轮的耐高温、抗腐蚀和抗氧化能力，大幅提高了叶轮的寿命。
8.本发明采用的技术方案是，一种提高板坯连铸机二冷风机使用寿命的方法，1、叶轮的改进，叶轮的轮毂叶片采用316不锈钢制作，316不锈钢具有耐高温强度，可适应100℃以上的高温蒸汽的冲击的优点，另外再在轮毂叶片上喷涂一层纳米复合涂料；纳米复合涂料可以增加叶轮的硬度、耐磨性能和韧性，大大增加其抗冲击的能力，并能够显著提高叶轮的耐高温、抗腐蚀和抗氧化能力，大幅提高了叶轮的寿命。
9.2、在风机的轴承位置安装振动、温度检测器对风机运行持续跟踪，将检测数据直接传输到控制室hmi画面上并设置运行联锁，当振动达到6mm/s时报警、振动达到12mm/s时风机直接停止并且无法正常启动，风机轴承达到70℃时报警，当达到80摄氏度时直接停机提示对风机进行全面检查故障排查；3、风机的启动由工频启动改为变频启动，启动时先按照低频运行，3分钟后再按照正常运转风量调整频率；4、扇形段风道入口位置安装多层防护隔离不锈钢纱网；一方面可减少保护渣的吸入量，也可杜绝保护渣袋、塑料等吸入风道，定期要对隔离纱网粘附的积渣进行清理，纱网损坏必须要更换，使纱网始终保持畅通；5、将风机运行列为日常点检内容，巡检时检查风机地脚螺栓紧固状态，安排每月一次对风机进行定修，内容包括清理打磨叶轮上的积灰观察叶轮有无裂痕，紧固电机和减速机的地脚螺栓，每半年进行一次风机烟道的积渣清理，将烟道内的所以积渣清理干净，风机烟道材质由q235a改为不锈钢制作；
6、在风机下部安装排污管道，确保冷凝水和淤泥能及时流出，杜绝风机内积水，安排专人定期清理排污管道防止堵塞；7、加强设备管理，减少设备漏油因素对二冷水质的影响以降低药剂加入量控制水质酸碱值达标。
10.发明的效果：应用以上改进措施后风机的使用寿命由平均运行周期180d提高到了279d，降低了职工的劳动强度，全年可降低备件费用28.6万元，避免了全年因二冷风机故障造成的近5万吨的损失，确保了生产的正常运行，减少了连铸机设备的侵蚀，延长了寿命。本方法适用于各类型连铸机，可大大提高二冷风机的使用寿命，提高铸机作业率，降低连铸机生产成本。
具体实施方式
11.一种提高板坯连铸机二冷风机使用寿命的方法，1）、叶轮的改进，叶轮的轮毂叶片采用316不锈钢制作，316不锈钢具有耐高温强度，可适应100℃以上的高温蒸汽的冲击的优点，另外再在轮毂叶片上喷涂一层纳米复合涂料；纳米复合涂料可以增加叶轮的硬度、耐磨性能和韧性，大大增加其抗冲击的能力，并能够显著提高叶轮的耐高温、抗腐蚀和抗氧化能力，大幅提高了叶轮的寿命。
12.2）、在风机的轴承位置安装振动、温度检测器对风机运行持续跟踪，将检测数据直接传输到控制室hmi画面上并设置运行联锁，当振动达到6mm/s时报警、振动达到12mm/s时风机直接停止并且无法正常启动，风机轴承达到70℃时报警，当达到80摄氏度时直接停机提示对风机进行全面检查故障排查；3）、风机的启动由工频启动改为变频启动，启动时先按照低频运行，3分钟后再按照正常运转风量调整频率；4）、扇形段风道入口位置安装3层防护隔离不锈钢纱网；一方面可减少保护渣的吸入量，也可杜绝保护渣袋、塑料等吸入风道，定期要对隔离纱网粘附的积渣进行清理，纱网损坏必须要更换，使纱网始终保持畅通；5）、将风机运行列为日常点检内容，巡检时检查风机地脚螺栓紧固状态，安排每月一次对风机进行定修，内容包括清理打磨叶轮上的积灰观察叶轮有无裂痕，紧固电机和减速机的地脚螺栓，每半年进行一次风机烟道的积渣清理，将烟道内的所以积渣清理干净，风机烟道材质由q235a改为不锈钢制作；6）、在风机下部安装排污管道，确保冷凝水和淤泥能及时流出，杜绝风机内积水，安排专人定期清理排污管道防止堵塞；7）、加强设备管理，减少设备漏油因素对二冷水质的影响以降低药剂加入量控制水质酸碱值达标。