降低RH真空精炼成本的工艺技术集成

发表时间:2020/6/8   来源:《科学与技术》2020年4期   作者:杨日辉
[导读] 在日趋激烈的钢铁市场竞争下,不仅要转变产品结构,提升产品竞争力
         摘要:在日趋激烈的钢铁市场竞争下,不仅要转变产品结构,提升产品竞争力,更需要控制冶炼成本,减少废弃物排放。因此,本文以某炼钢厂150tRH精炼炉为研究对象,对LF-RH双联工艺技术集成进行了分析,在满足钢水气体、钢水微量元素控制的同时,降低成本。
         关键词:RH精炼炉;双联工艺;工艺技术集成
1、初期运行存在问题
         150tRH真空处理炉是该厂第一台真空处理钢水的工艺设备,初期间断运行过程中发现:1、间断性生产导致真空槽反复烘烤,氧气、煤气等介质的吨钢消耗高。真空室温升至1200℃以上,至少需要48小时以上;停炉后清除真空槽内壁残钢时间长,整体氧气、煤气介质消耗高。2、蒸汽吨钢耗量高。由于蒸汽系统的稳定性差,蒸汽量不足,导致冶炼过程中RH炉真空度达不到要求,蒸汽吨钢消耗偏高。3、浸渍管等耐材消耗高。浸渍管不仅受到钢水自由氧的侵蚀,还受到高温钢水的冲刷,同时也受到钢包渣的侵蚀,浸渍管耐火材料容易出现侵蚀、开裂、剥落,影响使用寿命。
2、设计优化方案
         2.1确定合理的烘烤工艺制度,降低煤气、氧气等烘烤介质的吨钢消耗;烘烤制度的优化重点放在逐步提高耐材温度,后期提高浸渍管外部耐材的温度。
         2.2通过优化蒸汽管网及停送制度,降低真空泵用蒸汽的吨钢消耗。为保证RH抽真空用蒸汽满足功能需求,必须解决两个技术难题:一是蓄热调节;二是蒸汽微过热。
         2.3、通过合理温度控制和耐材喷补,提高浸渍管寿命。
3、制定措施及运行状况
         3.1、改进烘烤模型
         设置为新槽烘烤、真空槽化冷钢、旧真空槽预热三类烘烤模型,烘烤制度的优化重点放在逐步提高耐材温度,后期提高浸渍管外部耐材的温度。一是浸渍管耐材的传热,内部烘烤温度升高后,通过传热来升高外部耐材的烘烤温度;另一个是外溢火焰的烘烤,通过在线烘烤顶枪氧煤比、流量、枪位的变化,让火焰从浸渍管下口溢出,对浸渍管外部耐材进行烘烤,获得良好的火焰外溢情况,是的浸渍管外部耐材的温度有了一定的提高。

         3.2、采用转炉蒸汽高能蓄热技术
         1)设计安装转炉蒸汽优先供应精炼炉的蒸汽供应系统。将DN200调节阀改成DN300的调节阀,经测定蒸汽供汽流量从原有的50T/H提高到80T/H,管道压力恢复正常范围。
         2)150吨转炉汽化锅炉2台,全容积72.9m3/h,蒸汽经汽包内的汽水分离器分离后,输送180m3蒸汽蓄热器,蓄热器储存的热量供RH用汽量,但是由于转炉产汽与 RH精炼不一定同时进行, 为蓄热系统能更好地保证转炉与RH的产供平衡。
         3)采用外网蒸汽加热管加热技术。为了使系统在转炉的间隙时间经常处于热备用状态,以便当转炉吹炼时,系统能迅速升至工作压力,保证循环安全可靠,在主蒸汽管道上装有接至锅筒空间的加热管。
         4)采用外部蒸汽保压技术。为防止生产中断,转炉蒸汽供应不及时,故设计一条外部 DN250mm 动力厂蒸汽专线进行保安完成进站钢水抽真空,满足两套RH 同时生产时的蒸汽供应,蒸汽管道设流量、压力、温度检测,确保减少供汽运行阻力。
3.3、采用压力调节等技术,恒定供真空泵的蒸汽压力
         (1) 为便于计量 RH 用热电蒸汽量和转炉蒸汽量, 两路蒸汽供应系统调压阀前安装一台蒸汽流量计和压力检测,实时检测两路蒸汽的使用情况并设计压力连锁。75吨锅炉供汽量达到25吨/小时稳定后,蓄热器升压,蒸汽压力保持在1.4Mpa至1.7Mpa之间。
         (2)75吨锅炉供汽流量达到25吨/小时、压力、温度正常后,关闭75吨DN250管道供汽阀组3号手动闸阀。打开13、16、17号阀门,开启余热锅炉供汽管路阀组调节阀及RH炉供汽总管调节阀门进行供汽生产。确认温度控制在240摄氏度以下,压力1.7Mpa以下。
         (3)1号炉管道放散控制压力17.3Mpa开启,16Mpa关闭。1号炉管道放散控制压力17.5Mpa开启,16Mpa关闭.蓄热器放散设定压力为18Mpa开启,17Mpa关闭. 19Mpa开启,18Mpa关闭.
        
         3.4、通过合理温度控制和耐材喷补,提高浸渍管寿命
         1)通过时间流、温度流优化,降低冶炼过程温度。
         耐火材料在加热过程中升温速度越高,耐材侵蚀约严重。通过系统梳理转炉-LF精炼-RH精炼-连铸全流程温度变化及影响因素。通过增加钢包周转数量解决了转炉等包,LF精炼炉等钢的问题,稳定连铸的拉钢速度,保障生产顺行,降低冶炼过程大包温度,减轻对浸渍管耐材的的热侵蚀。
         2)喷补工艺优化。
         针对现场浸渍管侵蚀情况,主要加强了浸渍管投用前期的耐材喷补,从生产第一炉开始就要加强对外部裂缝的喷补,因为裂缝一般都是在循环管填埋的部位,由于热应力不同而产生裂缝。会导致钢水渗入烧断环流管,在生产中,环流管烧断后,原本用来做钢水循环动力的氩气气流变成了侵蚀耐材的氩气搅拌气流,侵蚀速度最快,影响最大。
         其次,加强浸渍管内部下口砖和浇注料接缝部分的重点喷补。浸渍管底部掉砖的根本原因在于底部砖的开裂、裂纹扩展和砖缝撕裂,使管底部镁铬砖的整体性遭到破坏,局部区域内的镁铬砖成为孤立的个体,失去了相邻砖的约束,在重力或钢水浮力作用下而脱离整体。
4、运行实绩分析
         4.1、煤气消耗平均值由28.56m3/t降低为23.30m3/t,消耗降低18%;氧气消耗平均值由34.27m3/t降低为为27.96m3/t;氧气消耗降低18%;
         4.2、优化后供汽点温度控制在240摄氏度以下,压力1.7Mpa以下。RH精炼炉抽气过程中能够保证阀后稳定的压力1.3-1.5Mpa,蒸汽温度200℃,耗量25吨/小时的过饱和蒸汽。
         4.3、喷补工艺优化将全面维护改为重点部位强化维护,喷补料消耗由1.5kg/t降为1.2kg/t
5、结论
         通过对LF-RH双联工艺的优化与攻关,理清了长流程冶炼的关键环节控制;通过介质、耐材的维护、使用方案优化,在保证提高工艺的前提下,降低了长流程双联工艺成本消耗;双联工艺时间缩短20min;轴承钢产品质量的稳定性得到控制。
参考文献
[1]张军,韦泽,熊云松,李洪鹏.RH精炼氮合金化技术探索[J].宽厚板.2017(03):39-41.
[2]何云龙,孙维,金友林,范鼎东.RH精炼工艺脱氮的影响因素[J].中国冶金.2015(02):47-50.
[3]杜和平,杨志才.150t钢包炉(LF)精炼过程控制钢水增氮的工艺实践[J].特殊钢.2015(01):25-27.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: