[发明专利]一种防粘灰的转炉一次风机叶轮

说明书

技术领域

本发明涉及转炉一次风机，具体涉及一种转炉一次风机的叶轮。 

背景技术

转炉一次风机是OG法炼钢系统（氧气转炉煤气回收法(Oxygen Converter Gas Recovery)简称OG法）中的关键性动力设备，转炉一次风机的停机会导致整个炼钢工序的暂停，因此其运行状态的好坏是影响炼钢系统运行的稳定性、可靠性和运行周期数的重要因素。 

受系统特点（湿法除尘）的制约，转炉一次风机在运行过程中受到严重的高速气-液-固相冲刷磨损、酸性化学腐蚀和反应性固体颗粒粘结，叶轮因此产生腐蚀、磨损和粘灰。（如右图） 

其中，叶轮粘灰的不均匀性和灰块的剥落，是造成叶轮失去平衡，进而引起风机的振动值增大，转炉一次风机被迫停机清灰及叶轮重新进行动平衡，导致炼钢生产停顿的主要因素。

由于转炉一次风机停机清灰及动平衡每次需耗时4～5小时，在此期间转炉不能正常生产，因此转炉一次风机的防粘灰技术一直是突破生产瓶颈需要重点解决的技术难题。有报道公开了一种基于液压系统的自动平衡系统能较为有效地解决停机检修的问题，但是液压系统的引入必然提高成本，给整个系统增加故障可能发生点。 

还有一种方法，就是通常采用的全叶片喷涂防粘灰涂料，防粘灰涂料一般采用纳米喷涂材料，价格昂贵，全叶片喷涂的方法实施费用较高；风机叶轮不仅面临粘灰的问题，还同时会伴随有叶片磨损的问题，尤其是叶片的迎风面等流速较高区域，表面磨损是面临的主要问题。全叶片喷涂方式会在使用一段时间后马上会碰到喷涂层剥落，导致重新喷涂的问题。 

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种防粘灰的转炉一次风机叶轮。本发明优化风机叶轮设计，改变气流方向，提高气流速度，减少粘灰量。 

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：一种防粘灰的转炉一次风机叶轮，该风机叶轮表面涂有纳米防尘涂料泡，所述叶轮中盘近叶片进口处设有整流导叶。 

所述的一种防粘灰的转炉一次风机叶轮，纳米防尘涂料涂覆在所述叶片背风面中后段，以降低叶片背风面中后段的粘灰情况。 

本发明优化风机叶轮设计，综合运用CFD等流体数值模拟技术，在叶轮中盘近叶片进口处增加整流导叶。在整流导叶的作用下，改变气流方向扰乱叶片非工作面的气流和提高气流速度，减少粘灰量。 

同时，通过对气流“死角”（叶轮背风面中后段）的表面进行防粘灰涂料的喷涂，以进一步延缓叶轮表面的积灰速度，延长停机清灰的时间。较全片盲目喷涂纳米防尘涂料而言，本发明在积灰最严重的区域涂覆了防尘涂料，而气流能冲刷到的区域不涂防尘涂料，不仅避免了涂料受冲击脱落，而且更有目的性，同时降低成本。 

附图说明

下面，结合具体实施方式对本发明作进一步的说明 

图1为本发明示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种防粘灰的转炉一次风机叶轮，该风机叶轮表面涂有纳米防尘涂料2，纳米防尘涂料2涂覆在叶片1背风面中后段。所述叶轮1中盘近叶片进口处设有整流导叶3。 

通过所述整流导叶3，使进风口的部分气流通过小叶片的导流作用，加快叶片1背面流速，使受整流导叶3整流后的气流直接冲刷叶片1背风面前段，使叶片1背风面前段不易积灰。 

再根据相同的边界条件，对小叶片的气流效果进行重新计算，计算结果显示，叶片背风面前段的流速明显加快。会使叶片背风面前段的积灰情况明显改善。 

结果显示，风机性能基本不变（压力高0.4％，效率低0.6%），进口叶片背风面气流流速提高，有利于减少积灰。 

从改进前后运行的粘灰情况相比较，在同样的生产工艺参数下，改进前的风机叶轮叶片在进风口背弧面上，运行31天后粘灰厚度达7-10毫米； 

而改进后的风机叶片在运行了44天后，同样部位上积灰厚度仅2-3毫米，且粘灰均匀。

说明了改进后叶轮可较长时间运行且不需要清灰，粘灰量比改进前有明显改善，风机叶轮的结构性防粘灰设计技术具有良好的应用效果。