GB/T 42522-2023 铁矿烧结系统静态漏风率检测方法

　　ICS 73 . 060 . 10 CCS D 31

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 42522—2023

　　铁矿烧结系统静态漏风率检测方法

　　Testing meth0d f0r static air leakage rate 0f ir0n 0re sintering system

　　2023-05-23 发布 2023-12-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 42522—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国钢铁工业协会提出 。

　　本文件由全国铁矿石与直接还原铁标准化技术委员会(SAC/TC317)归口 。

　　本文件起草单位:中冶长天国际工程有限责任公司 、冶金工业信息标准研究院 、宁夏建龙龙祥钢铁有限公司 。

　　本文件主要起草人: 叶恒棣 、卢兴福 、朱晓春 、魏进超 、王跃飞 、宁江波 、王建平 、廖继勇 、王兆才 、张震 、李世超 、李国政 、陈自斌 、朱融 、汪世峰 、王彬 。

　　I

　　GB/T 42522—2023

　　铁矿烧结系统静态漏风率检测方法

　　1 范围

　　本文件描述了铁矿烧结系统静态漏风率的检测方法 。

　　本文件适用于钢铁行业铁矿烧结机系统密封性能的检测 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 50408 烧结厂设计规范

　　3 术语和定义

　　GB/T 50408 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　烧结抽风系统 exhausting system 0f sintering

　　由主抽风机 、大烟道 、风箱及风箱支管 、调风装置组成 , 为烧结机生产过程提供助燃和导热的空气供给系统 。

　　3.2

　　有效风 effective air

　　在主抽风机作用下穿过混合料层 , 为烧结燃料燃烧的助燃空气和为烧结混合料传递热量而进入风箱的空气 。

　　3.3

　　漏风 ineffective air

　　进入烧结机抽风系统中的非有效风 。

　　3.4

　　烧结机本体漏风量 air leakage 0f sinter machine

　　烧结机大烟道出口或除尘器入口之前的漏风量 。

　　3.5

　　烧结系统漏风量 air leakage 0f sinter system

　　烧结机抽风系统的漏风量 。

　　注 : 即烧结机主抽风机入口之前所有漏风风量的总和 。

　　3.6

　　烧结机本体风量 air v0lume 0f sinter machine

　　特定工况条件下 , 大烟道出口或除尘器入口处的风量 。

　　1

　　GB/T 42522—2023

　　3.7

　　烧结系统风量 air V0lume 0f sinter system

　　特定工况条件下,主抽风机入口的总风量。 3.8

　　烧结机本体漏风率 air leakage rate 0f sinter machine

　　烧结机本体漏风与烧结机本体风量的比值。 3.9

　　烧结系统漏风率 air leakage rate 0f sinter system

　　烧结系统漏风与烧结系统风量的比值。

　　4 检测原理

　　额定负压条件下,烧结机抽风系统空载静态时的漏风量与实际生产时的漏风量相等。 通过测定额定负压条件下空载时烧结机抽风系统的漏风量, 以此作为同负压条件下负载时烧结抽风系统的漏风量,进而计算出额定负载条件下烧结抽风系统的漏风率。

　　5 -般要求

　　5 . 1 漏风率测试前,应根据烧结机设计基础资料编制检测方案。

　　5 . 2 对于新建烧结机,应在设计加工时预留测量孔。

　　5 . 3 漏风率测试用的微电脑智能烟气分析仪应按规定定期检校和标定,确保检测精度。

　　6 准备工作

　　6 . 1 烧结系统漏风率检测前做下列准备 :

　　a) 空载运行烧结机,调整台车位置,应使任一台车下方底梁对准下方某特定风箱的分隔板,且分隔板与台车底梁之间的间隙应密封 ;

　　b) 对烧结机有效透风区应使用塑料薄膜 、油毡或蛇皮纤维布进行密封覆盖,且密封覆盖层在台车两侧应延伸至铺底料层的高度 ;

　　c) 应敞开三组风箱上的台车,对其不作密封覆盖,且应选择中部位置的风箱,不应含有第一个或最后一个风箱,如图 1 所示。

　　2

　　GB/T 42522—2023

　　图 1 静态检测风箱密封示意图

　　6 . 2 管道系统测点布置应符合下列规定 。

　　a) 单抽风单烟道烧结系统测点布置如下 。在主抽风机入口设置 1 #检测点,在大烟道出 口除尘器入口处设置 2#检测点,在敞开的第 i 个风箱对应的左右支管处设置 3 # 、4#检测点,在敞开的第 j 个风箱对应的左右支管处设置 5 # 、6#检测点,在敞开的第 k 个风箱对应的左右支管处设置 7# 、8#检测点,如图 2 所示 。

　　图 2 单抽风单烟道烧结系统测点布置图

　　b) 双抽风双烟道烧结系统测点布置如下 。在 1#主抽风机入口设置 1#测点,在 2# 主抽风机入口设置 2#测点,在 1#大烟道 1 出 口除尘器入口处设置 3#检测点,在 2#大烟道出口除尘器入口处设置 4#测点,在敞开的第 i 个风箱对应的左右支管处设置 5# 、6#测点,在敞开的第 j个风箱对应的左右支管处设置 7# 、8#测点,在敞开的第 k 个风箱对应的左右支管处设置 9 # 、10#测点,如图 3 所示 。

　　图 3 双抽风双烟道烧结系统测点布置图

　　3

　　GB/T 42522—2023

　　6 . 3 管道上测点宜布置在直管道中间位置处, 同时开设测量孔,孔径为 φ50 mm~ φ60 mm, 向外焊120 mm~150 mm 的法兰套筒,法兰套筒平时用盲板密封,检测时打开 。

　　6 . 4 管道开孔测试时,应确保负压作用下测量仪器插入测试孔时不漏风 。

　　6 . 5 管道截面内测点布置应符合以下规定 :

　　a) 测点应布置在管道截面内的同心圆直径上,如图 4所示 。按公式(1)计算同心圆与圆心的距离:

　　Ri =R槡 ……………………( 1 )

　　式中 :

　　Ri — 管道中心到检测点 i 的距离,单位为米(m) ;

　　R — 管道半径,单位为米(m) ;

　　i — 同心圆序数 ;

　　n — 测点布置数量 。

　　图 4 管道截面内测点布置图

　　b) 圆形管道截面内测点布置数量应符合表 1 的规定 。

　　表 1 圆形管道截面内测点布置数量

　　直径m

　　≤0 . 5

　　>0 . 5~1

　　>1~2

　　>2~3

　　>3~5

　　>5~7

　　测点布置数量

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　7 检测方法

　　7 . 1 空载静态检测

　　7 . 1 . 1 对于单抽风单烟道烧结系统空载静态检测,应做下列操作 :

　　4

　　GB/T 42522—2023

　　a) 在 1#测点安装压力传感器 ;

　　b) 开启风机 , 从小到大逐渐调节主抽风机的风门开度或主抽风机频率 ;

　　c) 观察主抽风机电流值及 1#测点压力值 ;

　　d) 若风机风门开度或主抽风机频率逐渐加大时 , 1#测点的压力稳健攀升并逐步逼近额定负载时的工作压力 , 且风机电流与额定电流值相比仍存在较大富余 , 则达到空载测试条件 ;

　　e) 若风机风门开度或主抽风机频率逐渐加大时 , 1#测点的压力不能达到额定负载运行时的工作压力 , 而风机电流值却已接近额定电流值 , 则需将未密封风箱的个数由三个调整到两个 , 重新覆盖风箱 , 且将其支管上的测点撤除 , 同时重新启动检测过程 , 观察主抽风机电流值及 1 # 测点压力值 , 直到达到空载测试条件 ;

　　f) 当烧结系统达到空载测试条件 , 采用烟气分析仪测得 2# ~8# 测点对应管道截面内各测点的压力 p 、温度 T 以及流速v 。

　　7 . 1 . 2 对于双抽风双烟道烧结系统空载静态检测 , 应做下列操作:

　　a) 在 1 # 、2#测点安装压力传感器 ;

　　b) 开启两台风机 , 从小到大逐渐调节两台主抽风机的风门开度或主抽风机频率 ;

　　c) 观察两台主抽风机电流值及 1 # 、2#测点压力值 ;

　　d) 若风机风门开度或主抽风机频率逐渐加大时 , 1 # 、2#测点的压力稳健攀升并逐步逼近额定负载时的工作压力 , 且两台风机的电流与额定电流值相比仍存在较大富余 , 则达到空载测试条件 ;

　　e) 若风机风门开度或主抽风机频率逐渐加大时 , 1 # 、2#测点的压力不能达到额定负载运行时的工作压力 , 而两台风机电流值已接近额定电流值 , 则需将未密封风箱的个数由三个调整到两个 , 重新覆盖风箱 , 且将其支管上的测点撤除 , 同时重新启动检测过程 , 观察主抽风机电流值及1 # 、2#测点压力值 , 直到达到空载测试条件 ;

　　f) 当烧结系统达到空载测试条件 , 采用烟气分析仪测得 3 # ~10# 测点对应管道截面内各测点的压力 p 、温度 T 以及流速v 。

　　7 . 1 . 3 参数测量应进行 2 次 ~3 次 。 当所测数据误差绝对值不大于 5%时 , 取测量参数值的平均值;当所测数据误差绝对值大于 5%时 , 需重新测量 。

　　7 . 1 . 4 测点风量计算方法如下:

　　管道系统测点截面内各圆环面在 20 ℃ 、101 kpa 状态下的风量 Qi 根据管道截面内各测点的流速v 、面积 S、压力 p 和温度 T 求解 , 按公式(2)计算:

　　Qi = Si ● ……………………( 2 )

　　式中:

　　Qi — 管道系统第 i#测点截面内各圆环面在 20 ℃ 、101 kpa 状态下的风量 , 单位为立方米每秒(m3 /s) ;

　　vi — 管道截面内各测点所测得的流速(i=1 时 , v 0 =v1 ) , 单位为米每秒(m/s) ;

　　Si — 管道截面内各圆环的面积 , 单位为平方米(m2 ) ;

　　Ti — 管道截面内各测点所测得的温度(i=1 时 , T0 =T1 ) , 单位为开尔文(K) ;

　　pi — 管道截面内各测点所测得的全压(i=1 时 , p 0 =p 1 ) , 单位为千帕(Kpa) 。

　　b) 管道系统测点的风量 Qi# 按公式(3)计算:

　　Qi Qi ……………………( 3 )

　　式中:

　　Qi# — 管道系统第 i#测点的风量 , 单位为立方米每秒(m3 /s) 。

　　5

　　GB/T 42522—2023

　　7 . 2 额定负载检测

　　7 . 2 . 1 额定负载检测时 , 应满足下列条件:

　　a) 烧结生产正常进行 ;

　　b) 所有设备正常运转 ;

　　c) 生产稳定在 8 h 之上 ;

　　d) 测定过程中 , 烧结料面平整 , 没有塌陷 、孔洞等异常漏风之处 ;

　　e) 烧结原料结构 、水分 、料厚等指标稳定 ;

　　f) 烟道负压保持稳定 ;

　　g) 机速正常且保持稳定 。

　　7 . 2 . 2 单抽风单烟道烧结系统额定负载检测应采用烟气分析仪测得 1 # 、2 # 测点对应管道截面内各测点的压力 p , 、温度 T, 以及流速℃ , 。

　　7 . 2 . 3 双抽风双烟道烧结系统额定负载检测应采用烟气分析仪测得 1 # 、2# 、3# 、4#测点对应管道截面内各测点的压力 p , 、温度 T, 以及流速℃ , 。

　　7 . 2 . 4 参数测量应进行 2 次 ~3 次 。 当所测数据误差绝对值不大于 5%时 , 取测量参数值的平均值;当所测数据误差绝对值大于 5%时 , 应重新测量 。

　　7 . 2 . 5 测点负载风量计算方法如下:

　　a) 管道系统测点截面内各圆环面在 20 ℃ 、101 kpa状态下的风量 Q, i 根据管道截面内各测点的流速℃ , 、面积 S、压力 p , 和温度T, 求解 , 按公式(4)计算:

　　Q,i = Si ●

　　式中:

　　Qi, — 额定负载条件下管道系统第 i # 测点截面内各圆环面在 20 ℃ 、101 kpa 状态下的风量 , 单位为立方米每秒(m3 /s) ;

　　℃ i, — 额定负载条件下管道截面内各测点所测得的流速(i = 1 时 , ℃ = ℃ ) , 单位为米每秒(m/s) ;

　　Ti, — 额定负载条件下管道截面内各测点所测得的温度(i= 1 时 , T = T ) , 单位为开尔文(K) ;

　　pi, — 额定负载条件下管道截面内各测点所测得的全压 , (i = 1 时 , p = p ) , 单位为千帕(kpa) 。

　　b) 管道系统测点的负载风量 Qi# — 负载 按公式(5)计算:

　　Qi#—负载 Q,i ……………………( 5 )

　　式中:

　　Qi# — 负载 — 管道系统第 i#测点的负载风量 , 单位为立方米每秒(m3 /s) 。

　　8 漏风率计算

　　8 . 1 对于单抽风单烟道烧结系统 , 其漏风率计算方法如下:

　　a) 烧结机本体漏风量 Q本体漏 按公式(6)计算:

　　Q本体漏 =Q2 # — (Q3 # +Q4# +Q5 # +Q6 # +Q7 # +Q8# )

　　……………………( 6 )

　　b) 烧结机额定负载时的本体风量 Q本体 按公式(7)计算:

　　6

　　GB/T 42522—2023

　　Q本体 =Q2# — 负载 ……………………( 7 )

　　c) 烧结机系统漏风量 Q系统漏 按公式(8)计算 :

　　Q系统漏 =Q2 # — (Q3 # +Q4# +Q5 # +Q6 # +Q7 # +Q8# ) + (Q1 #—负载 —Q2#—负载 )

　　( 8 )

　　d) 烧结机额定负载时的系统风量 Q系统 按公式(9)计算 :

　　Q系统 =Q1 # — 负载 ……………………( 9 )

　　e) 烧结机本体漏风率 η本体漏 按公式(10)计算 :

　　η 本体漏 ……………………( 10 )

　　f) 烧结机系统漏风率 η 系统漏 按公式(11)计算 :

　　η 系统漏 ……………………( 11 )

　　8 . 2 对于双抽风双烟道烧结系统,其漏风率计算方法如下 :

　　a) 烧结机本体漏风量 Q本体漏 按公式(12)计算 :

　　Q本体漏 = (Q3 # +Q4# ) — (Q5 # +Q6 # +Q7 # +Q8# +Q9 # +Q10# )

　　( 12 )

　　b) 烧结机额定负载时的本体风量 Q本体 按公式(13)计算 :

　　Q本体 =Q3# — 负载 +Q4# — 负载 ……………………( 13 )

　　c) 烧结机系统漏风量 Q系统漏 按公式(14)计算 :

　　Q系统漏 =Q3 # +Q4# — (Q5 # +Q6 # +Q7 # +Q8# +Q9 # +Q10# ) +

　　(Q1 #—负载 +Q2#—负载 —Q3#—负载 —Q4#—负载 ) ( 14 )

　　d) 烧结机额定负载时的系统风量 Q系统 按公式(15)计算 :

　　Q系统 =Q1 # — 负载 +Q2# — 负载 ……………………( 15 )

　　e) 烧结机本体漏风率 η 本体漏 ,按公式(16)计算 :

　　η 本体漏 ……………………( 16 )

　　f) 烧结机系统漏风率 η 系统漏 ,按公式(17)计算 :

　　η 系统漏 ……………………( 17 )

　　9 检测报告

　　铁矿烧结系统静态漏风率检测报告应包括以下内容 :

　　a) 项目概述及检测内容 ;

　　b) 设备主要参数及生产状况(参见附录 A) ;

　　c) 测点布置 ;

　　d) 检测数据(参见附录 B) ;

　　e) 漏风率计算分析表 ;

　　f) 检测结论 ;

　　g) 检测单位 、报告人及审核人 。

　　7

　　GB/T 42522—2023

　　附 录 A

　　(资料性)

　　设备主要参数及生产状况

　　烧结机参数见表 A. 1 。

　　表 A. 1 烧结机参数

　　序号

　　项 目

　　数值

　　1

　　烧结机有效面积/m2

　　2

　　规格长 ×宽/(m×m)

　　3

　　产量/(t / h)

　　4

　　料层厚度/m

　　5

　　机速/(m/min)

　　6

　　大烟道个数/个

　　7

　　风箱支管个数/个

　　8

　　主抽风机额定负压/kpa

　　9

　　烧结机利用系数/[ t/(m2 . h)]

　　8

　　GB/T 42522—2023

　　附 录 B (资料性)检测数据表

　　B. 1 单抽风单烟道烧结系统空载检测数据表见表 B. 1 。

　　表 B. 1 单抽风单烟道烧结系统空载检测数据表

　　设定值

　　实测值

　　测点编号

　　测点位置

　　测点半径m

　　温度℃

　　静压kpa

　　动压kpa

　　大气压kpa

　　流速m/s

　　1#测点

　　测点-1

　　测点-2

　　…

　　测点-n

　　2#测点

　　测点-1

　　测点-2

　　…

　　测点-n

　　…

　　…

　　…

　　…

　　…

　　…

　　…

　　…

　　8#测点

　　测点-1