撇渣器是高炉炉前工作的一项必不可少的设备,是出铁时渣、铁分离的地方。

撇渣器是高炉出铁过程中将渣铁分离的一个容器,它经受着高温渣铁的烧蚀和冲刷。正常情况下每个月要从中流过一万多吨铁水,是炉前操作的一个关键环节。

中文名

撇渣器

外文名

skimmer

别名

砂口

原理

密度不同

组成

前沟槽、渣坝等

影响

直接影响高炉的正常生产

结构

高炉

撇渣器是高炉炉前工作的一项必不可少的设备,是出铁时渣、铁分离的地方。一般撇渣器由砂坝、砂闸、大闸、流铁孔道(过眼)、小井、残铁孔和流铁沟头组成。

前部为砂坝、砂闸,起排渣作用;大闸下部为流铁孔道(过眼),其出口为小井,小井上部与铁沟沟头底部连接,小井底部有一残铁孔,作为排放残存铁水之用。保温撇渣器由主渣坝(砂坝)、二渣坝(砂闸)、本体、流铁沟头组成,本体采用钢板组焊成外壳,内置U型管(过眼),U型管底部(小井)留有残铁口,前部二渣坝起排渣作用,本体为流铁通道。撇渣器上接主铁沟,下连支铁沟,旁连下渣沟,在出铁场上处于中间位置。

撇渣器由前沟槽、渣坝(两个)、档板(俗称大闸)、过道、小井(铁水出口,接流向铁水罐的支沟)和放残铁孔道组成。

撇渣器的结构要求:

1.过道必须保证在铁口发生跑大流时也不憋流,因此,应根据炉容的大小和出铁次数的多少,确定适宜的过道尺寸。

2.砂坝的底应该比砂闸的底高100~150mm。

3.砂闸的底和沟头(小井铁水出口)的底保持在同一个水平面上。

渣铁分离原理

从铁口出来的熔渣和铁水,因其密度不同,熔渣浮在铁水的上面。撇渣器充满铁水后,因小井和主铁沟经过道连通,铁水可以通过。熔渣被挡板阻隔,不能流到小井里,从而完成渣铁分流工作。

传统撇渣器在高炉每次出完铁之后,都要放净小井底部残存铁水,清除过眼的结铁并作适当修补。

再用煤气火焰烘烤干。一来耗费大量煤气,二来操作维护工作最大,且环境恶劣,除了高温,还存在一定危险因素,如若过眼维护不好偏大,渣铁分离不好,铁水进水渣沟会引起爆炸,过跟偏小,容易使铁跑大流,形成事故。第三,由于每次出完铁均要排空小并底部残存铁水,会带来部分金属量损失。

影响寿命因素

撇渣器是铁淘中具有渣铁分离功能的局部装置,它的工作条件非常恶劣,既要承受流动高温铁水的剧烈冲刷,还要承受熔渣的化学侵蚀,因此,要延长撇渣器寿命,必须在充分实现其基本功能的前提下,设法降低铁流冲刷力和炉渣的化学侵蚀。

铁流冲刷

撇渣器

铁流冲刷力与铁水流速有关,铁水流速越大,冲刷力越强,因此,只有降低铁水流速,才能降低其冲刷力。但对生产中的高炉而言,铁流一般情况下相对稳定,所以,只有扩大撇渣器通道截面积,增大其容积,才能使铁水通过撤渣器时流速减缓,降低其冲刷力。原撇渣器小井和过道截面积分别为0.07m和0.08m ,容积仅0.38m ,必须适当扩大。

撇渣器的形状因素包括两方面的内容,一是撇渣器内部通道的走向变化(即铁水通过撇渣器的流向变化),二是撇渣器内部通道截面的变化撇渣器固有的内部结构形式,决定了铁水进入后必然有多次流向改变,但可以通过加长前淘槽,增大转角,避免铁水进入擞渣器后急转弯。其次,原撇渣器内部通道不均,过道宽,小井窄,二者相差12.5 ,铁流从过道进入小井必然发生“缩流”,使流向和流速同时变化,加大了局部阻力,加剧了冲刷。

化学侵蚀

炉渣对撇渣器的化学侵蚀主要指撇渣器过渣对其通道的侵蚀表面看来,由于大闸深入铁水面以下600mm,铁水密度为

,熔渣密度

,似乎不应该发生铁淘过渣,但实际情况并非如此。根据流体动量传输原理,撇渣器对铁流的局部阻力会 i起铁水流速的重新分布,而流速重新分布总是伴随旋涡形成。

在旋涡区,部分熔渣质点被铁水卷走,由此造成铁水过渣。局部阻力越大,铁水过渣越严重。当然,撇渣器过渣量一般很少,但它对撇渣器的侵蚀作用不可忽视。因此,改进撇渣器结构以减少局部阻力,既有利于减轻铁水的冲刷作用,也有利于减轻炉渣的化学侵蚀作用,从而有利于撇渣器延寿。

大闸厚度

大闸厚度是影响撇渣器寿命的重要因素,原撇渣器大闸厚度600mm,抗冲刷能力不够,但受撤渣器基础限制,大闸厚度不可能增加太多,以免影响前淘槽尺寸。

发展趋势

撇渣器

随着高炉生产技术进步,撇渣器使用也相应从传统普通型进步到先进的保温型。保温撇渣器每次出完铁不需要再排空小井底部残存铁水,也无需对过眼进行清理,一可大大降低炉前工劳动强度,又可减少残铁机械损失提高凹收率及节约大量煤气。

由于保温撇渣器比传统撇渣器有着无可比拟的优点,得到迅速推广,针对发现的问题,从制作、安装、使用、维护上不断改进,保温撇渣器寿命不断提高,目前其使用寿命一般在半年左右,最长已突破9个多月,取得了令人满意的效果。