分析KR法铁水预处理脱硫时钢结构平台振动产生的原因及解决措施

《分析KR法铁水预处理脱硫时钢结构平台振动产生的原因及解决措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第18卷第3期2008牟7月安徽冶金科技职业学院学报JournaldAnhuiVoca60nalCollege0fMetallu嘟afldTechnologyV01．18．Nb．3Jul．2008分析KR法铁水预处理脱硫时钢结构平台振动产生的原因及解决措施王成(马钢股份公司第四钢轧总厂安徽马鞍山243000)摘要：由于KR铁水脱硫技术采用的是纯机械搅拌其具有良舟的动力学条件和很高的脱硫效率。但由于机械传动不可避免带来钢结构的整体振动。探讨KR法脱硫时产生振动的原因和解决的办法。关键词：KR脱硫；振动；搅拌头中图分类号：TF535．2：

2、m21文献标识码：B文章编号：1672—9994(2008)03—0010—03近30年来铁水脱硫技术迅速发展，现已经有十几种处理方法，其中应用最广且最具代表性的主要是喷吹法和KR机械搅拌法。KR机械搅拌法，是将浇注耐火材料并经过烘烤的十字形搅拌头，浸入铁水包熔池一定深度，借其旋转产生漩涡，使氧化钙或碳化钙基脱硫粉剂与铁水充分接触反应，达到脱硫目的。其优点是动力学条件优越，有利于采用廉价的脱硫剂如CaO，脱硫效果比较稳定，效率高(脱硫到≤0．001％)，脱硫刺消耗少，适应于低硫品种钢要求高、比例大的钢厂采用。试生产时平台振动现象马钢四

3、钢轧铁水预处理项目主体部分是引进日本钻石(DEC)公司的技术和设备。整套系统由两座KR系统，四个扒渣站及相应的附属设备组成。为了满足生产高规格钢种的需要，在进行深度铁水预处理时，新搅拌头设计转速为100rpm／min一120rpm／min，旧搅拌头设计转速为150rprn／min。2007年3月12日2}}KR站热负荷试车时，操作人员将搅拌头转速逐步提高到60rpm／min，整个系统很正常，但当转速提高到70rprn／min后发现整个KR站11m以上平台(包括测温取样平台)振动非常厉害，其振动主要表现为严重的南北方向晃动收稿日期：20

4、08—06—14作者简介：王成(1971一)，男，马钢第四钢轧总厂，工程师，主要从事铁水预处理机械设备的维护。和轻微的东西方向晃动。同时，由于振动的影响，搅拌电机的电流值及其不稳定，当提高转速时，电流瞬时值急剧增大，转速稳定后，其电流波动幅度仍达到30A，无法继续提高搅拌头的旋转速度，无法满足生产工艺的要求。同时由于整个钢结构平台及操作室晃动厉害，存在着极大的安全隐患。2振动产生的原因KR脱硫站在生产过程中，由于搅拌头在铁水中的搅拌作用，罐中的铁水流动状态是湍流，这样，浮在上层的反应剂可以跟随铁水的流动与罐中各处的铁水充分接触反应。理

5、论上搅拌头、铁水罐与水平面完全垂直，搅拌头的中心与铁水罐中心完全重合，铁水罐和搅拌头各处受力将是均匀的。此时，搅拌器仅受铁水对其的扭力作用，四周各处受力将十分均匀，不会产生大的振动。搅拌过程中，铁水流动如图1所示。在生产过程中，搅拌头基本的受力情况是在旋转时受到铁水的阻力。其受力情况通过动力学及流体力学的变换，可以得到：死=岛·P·儿；·d“¨(1)式中：卜搅拌头搅拌时所受的铁水阻力矩(N·m)；∞一搅拌头旋转角速度rad／s)；p一铁水密度(kg／m3)；，li一搅拌头计算转速(转／s)；总第41期王成：分析Kit法铁水预处理脱硫时

6、钢结构平台振动产生的原因及解决措施·11·图1机械搅拌下铁水流场示惹图d一搅拌头直径(m)；蜀一功率系数，由下式得到：繇：巧A川赛等等]可×(芳)n35+砉)×(sin口)”(2)其中：口一搅拌头角度(一般取9妒)A一尺寸系数，由下式得到：A=14+砉×[670×(砉-0．6)2+185]曰一尺寸系数，由下式得到：8：101．3-4×(吾_o．5)2“1‘x(告’I卜尺寸系数，由下式得到：形=1．1+4×万b一2．5X(万b一0．5)2—7×(砉)4(3)6一搅拌头厚度(m)；D一铁水罐直径(m)；卜铁水深度(m)；肫一铁水雷诺数，由

7、下式得到：Re：坐业(4)卢其中，卢一动力粘度(Pa·s)，对于铁水tz=5×10。3Pa·s根据在马钢四钢轧的KR站的技术参数，可得下列数据：搅拌头设计转速：120r／mind=1．491mb=lrn根据铁水罐参数，平均每罐铁水300t，可得下列数据：D=4．292mZ=3．255rn代入上列各式，可得：T=16440．975N·m以上为纯理想时的受力状态，KR钢结构梁的强度是按照T=16440．975N·m设计。但是，在实际生产过程中，不可能达到理想状态，而且搅拌过程中由于要加入固体介质、温度变化及化学反应，再考虑到机械效率及其惯

8、性力矩，其受力的现场情况与理论情况有一定的出入，即实际的阻力矩r>T。而且搅拌头、铁水罐、倾翻车中心不可能在同一位置，而且理论上搅拌头不应该晃动，但实际上由于受力的不均匀，搅拌头制作时产生的误差，搅拌器在组装中产生的误差