莱钢2^#750m³高炉软水循环泵改造

史韶建，陶永革，白 玮，郭文意

（莱芜钢铁集团有限公司，山东 莱芜 271126）

摘　要：为了满足高炉增加循环水量的要求，运用射流——尾迹三元流水泵叶轮设计方法对莱钢2^#750m³高炉软水循环泵进行改造。改造后，2^#750m³高炉炉体的循环流量达到1230m³/h，扬程60m，冷却强度提高，冷却壁寿命延长了2年，提高了系统运行的安全性，年节电效益13万元。
关键词：三元流；循环泵叶轮；循环水量；冷却强度
中图分类号：TH3　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2005）02-0053-02

Transformation of Soft Water Circulating Pump of 2# 750m3 Blast Furnace at Laigang
SHI Shao-jian, TAO Yong-ge, BAI Wei, GUO Wen-yi
（Laiwu Iron and Steel Group Co., Ltd., Laiwu 271126, China）

Abstract：For satisfying the BF request of increasing circulating water, the soft water circulating pump of 2^#750m³ BF is transformed using designing method of fluid-wake three dimensional pump impeller. After transformation, the circulating water of 2^#750m³ BF is increased to 1230m³/h, the head of circulating pump is increased to 60m, and the intensity of cooling is improved, the life of cooling stave is extended to 2 years, the system's operating security is improved, and the annual benefit of power economy is 0.13 million Yuan.
Key words：three dimensional flow; circulating pump impeller; circulating water; intensity of cooling

1 前 言

　　莱芜钢铁股份有限公司炼铁厂（简称莱钢炼铁厂）2^#750m³高炉于1993年5月投产，炉体采用汽化冷却方式。随着冶炼强度的提高，冷却壁寿命大大缩短，无法适应高强度冶炼的要求。为此于2001年进行了软水密闭循环改造。改造完毕后，系统为单泵运行，循环水量约1050m³/h，炉墙与冷却壁温度明显降低，系统可靠性有了很大提高。但是，在系统投运1年后，高炉炉壳又开始频繁开裂，冷却壁连管也陆续拉断及烧坏。实践表明，2^#750m³高炉炉体冷却强度仍然不足，需进一步加大冷却水量。

2 改造方案

2.1 改造前的运行情况

　　软水密闭循环系统水泵设计为一用一备，单泵运行时供水流量1040~1070m³/h，从高炉运行情况看水量偏低。为了增加循环水量，采用了双泵运行的方法，总流量1170m³/h，但水泵的效率很低，耗电量大，且无备用泵，安全性大大降低。

2.2 方案设计

　　（1）增加1台200S63型水泵，提高供水能力150~200m³/h。
　　（2）两台14sh-9B型水泵流量基本上达到额定值，但扬程偏低（约51m），电机也未达到额定功率。因此，可以改造水泵叶轮，在不更换电机的情况下增加扬程，使改造后的水泵能够在约65m扬程时，达到1050m³/h流量的供水能力。这样总供水量约为1200~1250m³/h。
　　（3）2^#750m³高炉软水密闭循环系统供回水主管道长600m，远远大于1^#750m³高炉主管长度。主管道流速达到2.65m/s，主管上近30个弯头。由于系统管件较多，使得系统阻力损失较大。可改造处理主管上某些管件，减少局部阻力损失。

3 方案实施

　　（1）循环泵叶轮改造：
　　14Sh-9B型软水循环泵设计参数：流量Q：1080m³/h，扬程H：55m，轴功率Pa：198kW，配套电机功率Ne：260kW，额定电流I：462A，水泵效率η：82%。
　　单台运行时：Q为1040~1080m³/h，H为51m，电机运行时电流为365A。
　　两台并联运行（其中1台出口节流）时：Q为1170 m³/h，H为60 m，出口节流时水泵电机的运行电流为240A。现场检测，单台水泵实际运行时Pa：205kW，η：72 %。
　　由水泵特性曲线知：H 为60m时，出口全开情况下Q为770 ~ 800m³/h。两台泵并联运行时，出口节流的水泵实际流量为370 ~ 400m³/h。
　　要满足生产要求，管网总流量须达到1200m³/h以上，水泵扬程须达到63m以上。目前单台泵运行不能满足生产工艺要求，而两台泵并联运行由于其中1台出口节流，因此效率低（节流泵仅为45%~48%，计算方法同上），经济性差。若由1台14Sh-9B型水泵与1台8Sh-9型水泵（Q268m³/h，H62.5m，Pa 62kW）并联运行，则需14Sh-9B型水泵在扬程62.5m时，流量应大于932m³/h。而现有的14Sh-9B型水泵扬程62.5m时，流量仅600 ~ 700m³/h，达不到使用要求。
　　运用射流——尾迹三元流动水泵设计理论对水泵叶轮重新设计、制造，改造后的14Sh-9B型泵可达到：Q：1030~1060m³/h，H：63m（H=60m时，Q可达1180m³/h），Pa：245~250kW，不会超载，η不小于73%，与1台8Sh-9型水泵并联运行时，Q：1200~1250m³/h，H：63m，能够满足使用要求。与开两台14Sh-9B原型泵（其中1台出口节流）相比，装机容量可减少260kW，实际运行可节约功率30kW，全年可节电26.2万kW.h。
　　（2）增加1台200S63型水泵，提高供水能力150~200m³/h。
　　（3）利用年修机会，将主管上DN400弯头改为DN600，减少了局部阻力损失。

4 改造效果

　　2002年12月4日，改造完成后，密闭循环系统供水压力可以达到0.85~0.90MPa，大于验收时0.8MPa的试验压力。现场测试结果见表1。

表1  水泵性能测试记录

　　由运行情况可以看出，改造后大小泵并联运行，2^#750m³高炉软水密闭循环系统流量可达到1230 m³/h，扬程60m，比改造前单泵运行时流量增加了150~190m³/h，比改造前两台大泵运行时流量增加了60m³/h，达到了预期目标。

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