高炉水渣论文

2024-07-11

高炉水渣论文(共4篇)

高炉水渣论文 篇1

引言

中国钢铁工业规模大,生产过程中所消耗和利用的资源多,生产过程中产生的废渣、废水、废气等副产品也多。如何有效地处理、合理利用这些副产品,是钢铁行业技术工作者的重要课题之一。废渣、废水、废气的循环综合利用是国家大力倡导,也是钢铁企业节能减排的重点。本文对高炉炼铁产生的副产品水渣及水渣微粉处理进行了技术分析。

1 高炉水渣在水泥工业中的应用

在高炉冶炼生铁时,石灰石和白云石分解出的CaO和MgO与铁矿石中的杂质成分以及焦炭中的灰分等,在炉内经过水淬急冷处理后,变成灰色的玻璃状晶体颗粒[1],即水渣。水渣微粉是将水渣研磨、烘干后得到的一种特别细小的粉末。

高炉水渣中含有95%以上的玻璃体、硅酸二钙、钙黄长石和硅灰石等矿物质,其化学成分主要有SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、MnO2等,与水泥的成分相近。过去,高炉水渣的利用主要在水泥工业。即在水泥熟料和石膏的混合物中加入一定量的水渣,共同混合粉磨。或者先分别粉磨熟料、水渣和石膏,再按适量配比充分混合制成水渣硅酸盐水泥。水渣硅酸盐水泥具有低能耗、低成本、工业废渣有效利用等优点,还可以降低混凝土的水化热,并提高其耐久性。但也存在很多缺点,如在水泥生产过程中,水渣的加入使混凝土和水泥的早期强度降低,凝结时间变长;如果在水泥中加入较多的水渣,水渣水泥的和易性较差、渗水性也较大,性质相对较不稳定;另外,水渣与水泥熟料混合研磨,当熟料已达到要求的粒度时,水渣尚未达到能够充分发挥其活性的粒度,在水泥和混凝土生产过程中仍需要掺入激发其活性的添加剂,增加生产成本[2,3]。

随着中国水泥工业生产结构的大幅度调整,自2000年以来,立窑水泥产量减少了1亿多吨,混合材掺量也相应减少了3000多万t。伴随着高炉水渣需求量的下降,水渣与水泥熟料混磨缺点的进一步凸现,寻找新的高炉水渣处理方式也是冶金行业技术工作者需要考虑的重要问题之一。

2 水渣微粉的特性及应用

2.1 水渣微粉的特性

水渣中含有硅酸盐、铝酸盐以及大量含钙的玻璃质,如C2S、C3A、CaS2、CaSO4等,具有独立的水硬性,在CaO与CaSO4的激发作用下,遇到水就能硬化,通过细磨后,硬化的速度大大提高。由于水渣与水泥熟料相比,玻璃体含量较高,易碎难磨,当水渣和水泥熟料一起粉磨时,其比表面积为280m2/kg左右,难以磨得更细,影响了其潜在活性的发挥。研究表明:水渣比表面积达到350m2/kg以上时,其活性才能得到激发,且比表面积越大活性越好,甚至可以超过水泥的活性。如果将水渣进行单独粉磨,将其比表面积达到410m2/kg以上,则其活性可以得到充分发挥。当水渣微粉掺入到水泥混凝土中时,水渣微粉中的活性SiO2、Al2O3与水泥中的C3S和C2S水化产生的Ca(OH)2反应,进一步形成水化硅酸钙产物,填充于水泥混凝土的孔隙中,大幅度提高水泥混凝土的致密度,同时将强度较低的Ca(OH)2晶体转化成强度较高的水化硅酸钙凝胶,显著改善了水泥和混凝土的一系列性能。

综上所述,高活性指数的水渣微粉加入混凝土可以等量代替水泥,并可提高混凝土的综合性能。水渣微粉掺入混凝土中后,可以降低混凝土中沙、石等热化反应引起的混凝土体积膨胀开裂;水渣微粉内较多的钙矾石结晶,能降低混凝土的孔隙率,降低氯离子的渗透,形成对钢筋的防腐保护层;降低水泥中的铝酸三钙及可溶性氢氧化钙的含量,减小由于硫酸盐等的侵蚀损失等工作性,提高混凝土的后期强度,具有较好的耐久性、侵蚀性和耐磨性[4,5,6]。水渣微粉与水泥、石子、沙子搅拌成的混凝土,具有后期强度高、水泥水化热低、耐磨性好、与钢筋粘结力好等优点,特别适用于高层建筑、大坝、机场等大型高要求工程[7]。

2.2 水渣微粉的应用

水渣微粉凭借其优良性能,必然成为优质的混凝土掺合料和水泥混合料。近年来,中国相继在一些重大工程项目建设中采用掺入水渣微粉的混凝土。如,上海F1赛车工程、东海大桥、虹桥机场、世博场馆、杭州湾大桥、京沪高铁、海南东环铁路、京沪高铁淮河特大桥等,掺入水渣微粉的混凝土在以上工程的应用取得了良好的效果。水渣微粉的主要应用及应用效果表现在以下几个方面:

(1)与硅酸盐水泥按一定比例混合,生产高性能水渣水泥。细度为400~450m2/kg的水渣微粉,可配制425、425R型水渣硅酸盐水泥;细度为450~500m2/kg的水渣微粉,可配制525、525R型水渣硅酸盐水泥。

(2)作为混凝土掺合料,可以等量取代部分水泥。在构建抗海水工程时,加入一定比例的水渣微粉,可以大幅度提高水泥混凝土的强度,配制成高强度的水泥混凝土,增加了原有水泥混凝土的致密度,使水泥混凝土的抗渗性变小,大大减小了水泥混凝土的泌水量,改善了混凝土的和易性,有效提高了抗海水侵蚀性能。在需要构建大体积混凝土的时候,加入一定比例的水渣微粉,可以大大降低水泥混凝土的水化热,还可以有效抑制水泥混凝土的碱骨料反应,提高混凝土的耐久性。

水渣作为高炉炼铁废渣,因地区、季节不同,出售价格有一定差异,但总体来讲,水渣微粉的原料与生产成本之和低于水泥价格150~200元/t,即使水渣微粉的销售定价低于水泥价格80~100元/t,对水渣微粉生产企业而言经济效益也是十分可观的。

3 水渣微粉的技术要求及生产工艺

3.1 水渣微粉技术要求

各钢铁企业高炉水渣的化学成分大致相同,但由于燃烧效果不同,得到的氧化物的含量稍有差异。高炉水渣可分为碱性、中性和酸性三种,以水渣中碱性氧化物和酸性氧化物含量的比值M的大小来区分:当M>1时,水渣呈碱性;当M=1时,水渣呈中性;当M<1时,水渣呈酸性。碱性水渣的胶凝性相对于酸性水渣要好,因此水渣微粉的生产最好选用碱性水渣,水渣微粉的M值越大,其活性越高。GBT203-2008《用于水泥中的粒化高炉矿渣》对水渣的质量进行了界定,用系数K来表示水渣的质量。标准规定,水渣的质量系数K≥1.2。当K的值越大,则表明水渣的质量越好,其活性也就越高。GBT18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》对水渣微粉的技术指标作出了具体规定,以S105、S95、S75来分别表示水渣微粉的三个级别,其比表面积分别为:500m2/kg、400m2/kg、300m2/kg,7d活性指数分别为95%、75%、55%。

3.2 水渣微粉生产工艺

水渣微粉的生产过程不仅是将高炉水渣颗粒细化的过程,也是对其进行机械活化的过程。由于水渣在粉磨过程中,随着比表面积的增大,其晶格键能迅速减小,从而产生晶格错位或者重新结晶等现象,在表面逐渐形成易溶于水的非品态结构,促使其与水产生反应的能力大大增强[8]。由于水渣的玻璃体含量较高,其物理特性属于易碎难磨,其比表面积越高,单位时间内将其磨细到一定程度内的耗电量越高。试验证明,当将水渣磨细到400~450m2/kg时,生产出的水渣微粉的综合因数最高。除此之外,水渣粉磨时也可以掺入少量的粉煤灰和石灰石。粉煤灰是我国当前排放量较大的工业废渣之一,主要来源是火力发电厂煤燃烧后的烟气中收集下来的粉尘。掺入粉煤灰对粉磨过程起到了润滑和助磨的作用,能够提高磨机产量。在混凝土中加入粉煤灰,可以改善混凝土的和易性、增强混凝土的可泵性、减小混凝土的徐变,减少水化热、热膨胀,提高其抗渗能力。同时,粉煤灰的掺入也是一种废物再利用,对于生态环境也是有利的。石灰石的主要成分是CaCO3,它的主要用途是生产硅酸盐水泥,在水渣中加入少量石灰石的目的是为了提高水渣微粉的7d活性。一定量的石灰石微粉还有利于提高混凝土早期的水化速度,促进其早期的硬化,除此之外还可以降低水泥的需水量。

4 结束语

中国具有庞大的水泥消费市场,在水泥、混凝土中掺入水渣微粉,不仅提高了水泥混凝土的综合性能,降低了水泥或商品混凝土的生产成本,也为高炉炼铁副产品水渣找到了一个好去处,经济效益与环境效益十分显著,具有很好的推广价值。

摘要:介绍了高炉水渣在水泥工业中的应用,分析了高炉水渣特性微粉的特性、生产工艺、应用前景。

关键词:高炉水渣,工业废渣,水渣微粉

参考文献

[1]杨云霞.低熟料水渣水泥的制备及其水化机理探讨[D].广西:广西大学,2007.

[2]张永娟,张雄.水渣水泥活性研究[J].同济大学学报(自然科学版),2005,33(2):208~2 1 1.

[3]X.Q Wu,H.Zhu.Study on Steel Slag and Fly-ash Con-posite Portland Cement[J].Cement and Concrete Re-search,1 999,29(7):1103~1106.

[4]蒋家奋,水渣微粉在水泥混凝土中应用的概述[J].混凝土与水泥制品,2002,3:3~6.

[5]王宇,刘福战,张鱼.水渣微粉在商品混凝土中的应用研究[J].粉煤灰综合利用,2010,3:23~25.

[6]许青海.浅谈水渣微粉在混凝土搅拌站使用应该注意的几个问题[J].福建建材,201 1,1:52~53.

[7]于明兴,刘志斌,刘敬东.实现水渣微粉生产探讨[J].河南冶金,201 1,5(19):37~39.

[8]王亦男,姚远,罗东卫等.浅谈水渣微粉的生产工艺及应用[J].水泥工程,2011,6:69~79.[3]X.Q Wu,H.Zhu.Study on Steel Slag and Fly-ash Com-posite Portland Cement[J].Cement and Concrete Re-search,1999,29(7):1103-1106.

高炉水渣铁粒子回收技术 篇2

(1) 高炉外排的水渣中含4~5‰左右的铁粒子, 回收该铁粒子, 是摆在钢铁企业中的一道创效课题。在目前钢铁业利润低迷的今天, 如何深挖内潜, 回收水渣中的铁粒子, 提高水渣附加值, 成了必须攻克的一道课题。

(2) 对湖南涟钢泰基矿渣微粉厂考察后得到启发, 其从滤干的水渣中回收3‰左右的铁粒子, 由此产生的经济效益, 可满足泰基厂全年的工人工资, 效益非常可观。

(3) 经公司组织相关部门单位及技术人员进行多次论证, 形成了9#、10#高炉水渣选铁项目可行性方案, 2013年12月该方案获得新钢公司批准实施。

2 方案设计

2.1 高炉水渣选铁的难度

虽然高炉水渣中含有4~5‰左右的铁粒子, 但该铁粒子与水渣混合在一起, 渣与铁粒子在水的作用下, 又具有一定的粘连性, 想要将铁粒子与渣分离, 从中选出铁粒子, 必须使用外力克服渣与铁粒子之间的粘连性, 或附加某种游性介质, 才能将铁粒子从水渣中选出。

2.2 高炉生产情况及场地的选择

9#、10#高炉是两座2500m3高炉, 每年可产生约171.6万吨废弃的渣料, 经明特法处理成水渣, 水渣经皮带输送到排渣现场, 然后再装车对外销售。回收水渣中的铁粒子, 必须在9#、10#高炉与排渣现场之间选择, 考虑排渣与整体效益成本等, 铁粒子回收, 必选在排渣现场附近, 直接从水和渣中选出铁粒子, 既方便排渣, 又便于回收铁粒子的地方安置设备。

2.3 设备选型及工艺配套

直接从高炉中水渣输送带上回收铁粒子的主要设备是磁选机, 磁选机的选择, 既要与水渣产量想适应, 还要考虑与一铁厂原有设备相配套联接, 再进一步考虑投资成本, 花小钱办大事。

2.4 创新性的问题

(1) 初期遇见的问题。9#、10#高炉水渣选铁项目, 计划投资254万元, 于2014年1月开始建设实施, 2014年5月19日建成, 6月5日新建磁选铁站与一铁厂104皮带连贯, 开始进入水渣选铁试生产阶段, 经24小时的选铁生产, 只选到0.2~0.3吨的铁粒子, 离最初设计计划渣铁回收率1.3‰相差甚远。

(2) 创新性改进。从水渣中回收铁粒子的主要设备是磁选机, 磁选机所需的磁场强度, 由实验得到, 该数据没有疑问, 只有如何将实验数据与实际更好更有效地联贯应用, 使磁选机工作在最佳状态, 这是问题的关键。铁粒子回收, 与磁辊的磁场强度、水渣温度、磁辊速度、物料的切入角、磁辊与物料的接触面、物料的干湿度等密切相关, 只有当它们之间配合控制在最佳状态下, 才能从水渣中回收到高产量的铁粒子。

磁选机的磁场强度、水渣的温度和速度是相对固定的, 可调整的是水渣进入磁选机的切入角及水渣与磁选机之间的接触面。只有当水渣进入磁选机的切入角合适, 水渣料与磁选机之间的接触面达到最大值, 磁选铁粒子的效果就好。

(3) 采用的新技术。铁粒子回收所用的磁选机, 与磁辊的磁场强度、水渣温度、磁辊速度、物料的切入角、磁辊与物料的接触面、物料的干湿度等密切相关, 而磁场强度又与磁场的分布、透磁深度密切相关, 它是决定铁粒子回收的重中之重。

磁选机将水渣中的铁粒子从捕捉、释放到回收过程, 就是新技术的应用过程。

3 实施应用

新建磁选站与一铁厂104皮带连贯后, 水渣输送到磁选站, 进行铁粒子的回收过程, 起初24小时只能磁选到0.2~0.3吨, 通过调整磁选机的磁场分布、透磁深度、速度、水渣与磁选机的切入角及水渣与磁选机接触面等, 每天可回收铁粒子约20吨, 且该铁粒子品位也得到相应提高, 由当初回收20°左右提高到52°左右, 初选的铁粒子通过再筛分, 每天可得到82°MFe的铁粒子约9吨, 渣铁回收率达到1.5‰。

4 技术创新点

(1) 主要是通过调整磁选机的磁场分布、透磁深度、速度、水渣料至磁选机的切入角及水渣料与磁选机的接触面等, 逐步提高水渣铁粒子的回收率。

(2) 将磁选站2#皮带尾轮整体抬高20cm, 使2#皮带不漏渣。

(3) 初选磁辊工作平台及2#皮带尾轮处凿两个¢200排渣洞, 优化现场环境及排渣。

(4) 对原设计的均料溜槽内的挡板、衬板及振动电机进行删减优化, 简化操作程序, 提高均料溜槽使用寿命。

(5) 对初选和精选磁辊表面加装耐磨陶瓷片, 大大提高磁辊筒体的耐磨性。

5 应用效果

实施了技术创新点之后, 由每天回收水渣中铁粒子0.2~0.3吨, 提高到每天可回收52°MFe约20吨, 通过筛分, 每天可得到82°以上MFe铁粒子9吨左右, 渣铁回收率达到1.5‰。

6 经济效益

(1) 直接经济效益。9#、10#高炉每年约有171.6万吨水渣, 根据渣铁回收率1.5‰, 每年可回收2574吨渣铁, 每年可产生257.4万元的经济效益。

高炉水渣微粉自动控制技术 篇3

本技术使用对象为莱钢鲁碧200万吨水渣微粉及水泥制成生产系统, 针对德国莱歇磨的生产工艺特点, 以提高微粉和水泥的质量, 降低能源消耗, 扩大效益为目标。

1 生产工艺及网络设计

1.1 生产工艺概况。

通过磁铁分离器和金属探测分离器来完成喂料的金属分离过程, 分离后的矿渣从它的储存仓中卸出, 通过称重喂料机, 计量后至皮带喂料机, 并提升到喂料口高度。矿渣通过旋转阀进入磨机落到磨盘的中部, 通过离心力被送到粉磨体之间, 在那里被粉磨。为下面目的使用了三对不同磨辊。一套小磨辊, 称作附辊 (或称准备辊) , 在磨盘上的矿渣被该辊脱气和压缩, 然后进入主辊 (M-辊) 粉磨。这样在粉磨过程中产生非常小的震动, 来自热风炉的混合热风和循环风通过磨的导风环进入磨内, 在粉磨过程中对原料进行烘干, 以致只保留残余水分。粉磨兼烘干后的原料被气流收集并提升。生料和气体的混合物离开磨机进入磨机顶部的选粉机, 最终产品从选粉机上部流出, 而大颗粒由选粉机的旋转笼回收, 并返回至磨机的磨盘。混合气体进入袋式收尘器, 粉磨好的矿渣粉在此被分离, 然后被运送到矿渣粉料库等待包装或散装以及水泥制成生产线。

1.2 水渣微粉项目硬件及网络设计。

高炉水渣微粉项目自动控制系统是莱钢目前技术含量较高的一套控制系统, 针对矿渣微粉及水泥生产线自身所涉及的辅助系统多、I/O点数庞大的特点, 利用先进的总线辅控网络技术将各自独立的辅助子系统连接成网, 在国内具有先进水平。该自动控制系统采用Siemens STEP7系列PLC硬件组成基础自动化系统;处理器型号为6ES7 416-2XK04-OAB0, 上位机采用工控机, ;采用WINCCV6.0监控软件, Windows 2000作为系统平台界面, 组成计算机化的操作系统, 实现人机通讯;控制站与站之间采用Profibus总线进行通讯, 控制器与上位机之间采用工业以太网进行通讯。整个系统功能强大, 使用可靠, 维护方便。

2 具体自动控制方案

2.1 磨机出口温度模糊控制技术的研究。

根据热风炉燃烧PID控制, 对控制模型进行了改进和优化。煤气流量数学模型在物料流量、水分含量和温度修正系数的输入下可以计算出煤气流量值, 通过煤气PID控制器和煤气调节器实现稳定煤气流量的功能。根据空燃比模型, 可以通过煤气流量计算出空气流量, 并通过空气PID控制和空气调节器来稳定空气的流量。在调节磨机辊压、选粉机转速、磨机内压值和微粉粒度可以对热风温度进行修正, 通过修正值重新计算出空燃比, 为燃烧系统提供最优的空燃比。通过对热风炉的温度检测, 得到温度实测值, 实测温度与正常温度之间的差值可以作为模糊控制算法的输入参数, 从而计算出温度修正系数, 进而通过煤气流量数学模型, 得到理想的煤气流量值。

针对磨机出口温度受干扰因素多、滞后时间长及易超调的特点, 根据实际生产过程和操作经验研制出口温度模糊控制模型。

模糊控制器的输入语言变量为出口温度偏差e及其变化率ec, 输出语言变量选为煤气流量调节阀设定值的修正值u。通过控制器定时采样温度值N和温度值变化率与额定温度比较, 获得温度偏差e以及偏差变化率ec, 并作为PLC控制器的输入变量, 模糊控制器的输出控制煤气流量调节阀的开度。模糊控制器包括输入量模糊化、模糊推理和解模糊3个部分, 其控制框图如图1所示。E和Ec分别为e和ec模糊化后的模糊量, U为模糊控制量, u为U解模糊化后的精确量。

2.1.1 输入模糊化。

在模糊控制器设计中, 设:E的词集为[NB, NM, NS, ZO, PS, PM, PB],

论域为[-4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4];

Ec和u的词集为[NB, NS, ZO, PS, PB], 论域

将e、ec和U模糊化, 根据N值控制经验可得出变量E, Ec和U的模糊量化表。

2.1.2 模糊决策和模糊控制规则。通过总结温度调节处理过程中手动控制经验, 可以得出模糊控制规则。

根据控制规则表, 可以得到35条模糊控制规则。

2.1.3 控制实现。

磨机出口温度设定值SP与模型输出修正值U进行运算, 作为回路控制的设定值SP';设定值SP'与实际检测温度PV进行比较, 形成偏差进入PID控制模块, 输出通过限幅模块调节煤气调节阀开度, 控制磨机入口温度。

通过模糊控制模型调节使得预先判断出温度的变化趋势, 并根据这一趋势调节阀门, 当温度的变化反应到温度检测值上时, 阀门正好调到合适的位置, 克服了温度调节滞后时间长、易超调、反应速度慢的缺点。

2.2 利用可编程控制器实现伺服放大器功能。

伺服放大器是由电器元件组成的电子线路板构成, 分前置级磁放大器线路板、触发器线路板、可控硅交流开关线路板三部分。电动执行机构的指令信号与阀位反馈信号的比较放大靠这些电子线路板的运行来实现。因此, 电子元件的质量和电路板的可靠性决定了伺服放大器的可靠性。常规伺服放大器抗干扰的能力普遍不高, 电网电压的波动、高温、高粉尘、振动等外部环境的影响都容易使伺服放大器产生故障。

伺服放大器的调节原理类似于一个纯积分作用的调节器, 只要指令信号与阀位反馈信号的偏差超过调节不灵敏区的范围, 伺服放大器就会一直发出开指令或者关指令。电动执行机构的阀位反馈装置可靠性不高, 另外, 可控硅在击穿后, 也会使电动执行机构一直带电, 使执行机构全开或全关。

利用PLC实现伺服放大器功能的原理图如图2所示, 虚线框内为PLC的软件功能模块。其工作原理如下:

执行机构的阀位输出指令和阀位输入进行偏差计算, 差值与死区的灵敏度进行比较, 就会发出“开”或者“关”指令。为了保护执行机构的电动机不因为阀位输入信号受到瞬间干扰而反复动作, 加入开、关指令的干扰滤波单元。控制程序的死区和灵敏度都可以通过改变PLC软件的参数进行调整, 也可以在操作画面调整。开、关继电器采用固态继电器。执行机构保护主要有两个方面的内容:一是阀位输入信号失真, 二是执行器长时间未达到阀位命令输出状态。

摘要:针对莱钢鲁碧200万吨水渣微粉及水泥制成生产系统, 设计了本自动控制系统, 结合企业生产管理调度系统将生产过程控制在最优状态。

关键词:矿渣,自动控制,过程控制

参考文献

[1]罗艳萍.炼钢厂集成化生产管理模式研究及应用[M].重庆:重庆大学, 2003.

[2]倪守生.工业以太网技术及在炼钢除尘监控系统的开发应用[M].北京:北京科技大学, 2006.

[3]胡寿松.自动控制原理[M].第一版.北京:北京航空航天大学出版社, 2003.

[4]徐颧.机械设计手册[M].第一版.第三卷.北京:机械工业出版社, 1991.

高炉水渣滤水闸门的改造 篇4

安钢3#炉水渣成品槽有4个400m3的渣仓。如图1所示, 高炉水渣由皮带机运输至渣仓上部的Z105可逆皮带, 通过皮带正反转及溜槽翻板的动作, 依次向渣仓落渣。每个渣仓下部各有2套、全部共8套放渣设备, 每套放渣设备电气设备有2台振动电机、1台滤水闸门。4个渣仓轮流储渣、滤水、放渣, 渣仓储渣过程中残余水分经由滤水闸门滤出, 落到保温罩上汇入二层平台渣水沟中。放渣时打开保温罩及闸门, 水渣由汽车外运。

二、闸门原理简介与现场存在问题

滤水闸门采用电液动腭式闸门, 结构简单、运行平稳, 扇形闸门由本体、扇形闸板、轴、密封、执行机构等部件构成 (图2) 。执行机构推动摇杆使扇形闸板沿轴心旋转开启, 物料随即下落, 待接料装置满载后再推动摇杆使扇形闸板复位, 关闭截断下落的物料。滤水闸门行程开关安装在闸门侧壁上, 靠焊接在扇形闸门齿轮上的挡铁压碰滚轮产生到位信号。

然而运行开始闸门故障频繁, 对环境造成极大破坏, 同时增加渣运输成本和维修维护成本。主要故障现象:闸门关闭不严漏渣;限位开关动作不灵敏, 且经常损坏;闸门密封不严密, 闸门滤网堵塞;闸门密封结构不合理, 外排水带渣严重;汽车外运水渣含水量大, 运输沿途路面积水严重。

三、原因分析

1. 结构问题

(1) 闸门弧形板密封接触面为线密封, 弧板接触线不平行, 闸门关不严, 漏渣漏水。

(2) 箱体与弧形板结合面采用橡胶板密封, 橡胶板开有可调长框螺栓孔。调节间隙过大, 水渣由密封面溢出, 回水槽以及保温排水罩积渣严重, 造成保温排水罩开关困难甚至无法动作。密封橡胶板精度低, 密封作用差, 同时由于存在橡胶变形, 造成橡胶板与箱体缝隙跑冒水渣 (图3) 。

(3) 扇形闸板腭头轴套与轴旋转配合之间无润滑装置、磨硝排泄孔。使旋转机构磨损加剧, 铁销无法及时排除, 造成驱动机构阻力增加甚至与卡死。现场处理故障时需用5t倒链、3t拔轮器以及加热配合方法将扇形闸门转臂去除。

2. 电气控制问题

原设计到位信号开关为机械式滚轮摆杆行程开关, 工作时故障频繁, 结合现场实际, 分析原因如下。

(1) 安装位置不合适, 水渣滤液可以渗入开关内部, 造成常开触点短路。

(2) 滤液流到开关上, 造成滚轮、摆杆等部件锈蚀, 致使开关无法复位。

(3) 滚轮和转轴框惯性大, 存在驱动误差。

3. 滤水性能差

(1) 弧形板滤水滤网设计为每块2个直径200mm的圆形滤网。使用后, 滤网内部积渣板结, 滤水效果丧失。

(2) 箱体滤网设计与弧形板滤水滤网设计同样, 两侧共有4个200mm圆形滤网, 滤水效果不理想, 存在积渣板结现象。

因滤网滤水效果达不到要求, 造成料仓内水渣大量聚集, 闸门上方渣层水液面提升。而压力的增大和软密封变形, 进一步加大了泄水流速, 使带渣更加严重。

四、改造

1. 结构改进

(1) 改弧形板对接线密封为面密封, 在一侧弧板上部焊接搭接板, 与另一弧板形成移动搭接。

(2) 固定螺栓垫片更换为整体钢板, 防止受热变形、挤压变形;更换部分橡胶板, 放大长度, 解决角边相贯线间隙问题。

(3) 对腭头轴套开润滑油槽, 钻孔增加加油通道, 安装油杯, 实现在线加油。

2. 滤水性能改进

(1) 将原有圆形滤网改造为整体打孔蓖网式弧板, 钻孔直径为5mm, 间距20mm。

(2) 原箱体滤网4个200mm圆形改造为2个350mm×700mm长方形滤网孔, 滤网用钢结构骨架蓖网代替原编织滤网, 固定采用斜销板, 易拆卸清理, 可重复使用。

3. 电器改进

(1) 用无触点的接近开关代替有触点的行程开关, 避免了闸门机械活动部分损坏开关, 其次接近开关防护等级较高, 避免了水渣区域水汽丰沛的工作环境对开关的损坏。

(2) 将开关安装位置移位, 远离滤水。制作感应片, 避免滤液和水蒸气对开关的损坏。

(3) 原行程开关使用1个常开点, 使用1根4芯电缆, 其中2芯为备用芯, 直接接到现场I/O箱的输入模块中。

五、结语

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