转炉煤气鼓风机叶轮的应力腐蚀及对策
彭建鄂/武钢国际经济贸易总公司
闫孟秋/武汉西北风机发展有限公司
摘要：结合武钢一炼钢煤气鼓风机的故障和测试数据，用应力腐蚀机理分析了风机叶片磨损和断裂的原因，指出颗粒物质的冲蚀磨损和酸性气体引起的腐蚀是造成故障的主要原因，改进叶片的材质是可行的主要措施。
关键词： 离心式鼓风机；叶轮；应力腐蚀；对策
中图分类号：TG174 文献标识码：B
文章编号：1006-8155（2008）03-0047-04
Stress Corrosion in Impeller of Converter Gas Blower and Its Countermeasure
Abstract: According to the fault and measuring data for the blower in Wugang No.1 steel factory, the reason of abrasion and fracture in blade is analyzed based on stress corrosion mechanism. And the main reason for causing the fault is due to the erosion abrasion of granular matter and corrosion of acid gas. The feasible countermeasure is to improve the material of blade.
Key words: centrifugal blower; impeller; stress corrosion; countermeasure
0 引言
氧气顶吹转炉炼钢取代平炉炼钢已成为普遍流行的工艺，它利用工业纯氧与铁水中的碳化合，使铁水中杂质（C，S，Pi，Si, Mn和V等）及少量Fe受到氧化，从铁水中分离出来；此过程中在转炉炉口产生大量的高温炉气。目前炉气的处理方式是未燃法工艺，即控制炉口空气混入量，例如使过剩空气系数控制在0.08左右，混合燃烧后的产物一般称为烟气，烟气经汽化冷却和湿法除尘，回收煤气。而煤气风机是该煤气回收工艺的主要设备之一。
武钢一炼钢平改转工程中，采用未燃法回收煤气工艺，烟气的典型工况设计参数为
烟气成分：CO 66.6% 、CO2 16% 、N2 16.9% 、O2 0.43% 其他 0.07%；
风机进口容积流量：2000m3/min；进口温度：60℃；相对湿度：100%；含尘浓度：≤100mg/Nm3。
该工程选用了陕西鼓风机（集团）有限公司生产的2台AⅡ2000-1.1/0.85型离心鼓风机，用于转炉煤气的净化与回收的风机。叶轮材质为中碳合金结构钢，其中盘为35CrMoV、叶片为35CrMnSi。风机于1998年11月投产，在运行期间，由于叶轮积灰严重，采用4个叶轮倒换清灰运行。2000年3月3日，该厂2#转炉风机在运行时风机叶片有两片局部断裂，风机叶片经检验确定已报废。叶轮的实际使用时间只有8个月左右，使用寿命太短。此后不到1年间又有2个叶轮因同样原因相继报废。
1 检测及化验结果
1.1 叶轮的外观
故障转子送到检验现场后，经认真检查，磨损及腐蚀情况见图1。从叶轮外圆测得叶片厚度为4～5mm；叶片进气端长度方向已经磨掉约16mm，范围见图1 叶片断裂区；同时测得进气边厚度为3.3mm左右，范围见图1中叶片磨损区。而叶片原厚度均为6mm。叶轮的前后盘及叶片积灰均有层状物剥离现象，而叶片厚度测定值均为层状物剥离后的值。两个叶片在风机进口部位断裂。该叶轮实际运行时间约8个月，叶片已平均减薄2mm。
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收稿日期：2008-032-28 武汉市 430081
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1.2 风机叶片材质分析
风机叶片材质分析是从风机叶片上取下部分叶片，进行实验室分析，分析结果见表1。
表1 叶片材质分析
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参数 |
C |
Si |
Mn |
Gr |
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百分含量 |
0.313 |
1.03 |
0.86 |
0.83 |
1.3 烟气的检测结果
1.3.1 测量条件
取样点位于一次烟气净化器出口至风机进口之间ф1700水平直管段。烟气成分测定采用现场采样与实验室分析的方法，使用的主要仪器有奥氏气体分析仪，103气相色谱仪，722型分光光度仪。烟气的湿度测定采用冷凝法，烟气含尘浓度的测定采用滤筒计重法进行，主要仪器JYP-Ⅱ型粉尘浓度测定仪。粉尘密度测定使用比重瓶法，分散度测定采用安德逊移液管法。
1.3.2 干烟气成分
CO 52.9%；CO2 18.2% ；N2 28.2%；O2 0.7%；水蒸汽含量8.3%；其他：SO2 0.2mg/m3 ；NOX 0.2 mg/m3