宣鋼RH真空精煉爐設(shè)備優(yōu)化助力特鋼開發(fā)

邢萬里

摘 要：介紹了宣鋼RH真空爐設(shè)備的主要工藝參數(shù)和設(shè)備組成，對其真空系統(tǒng)、喂絲系統(tǒng)、噴補系統(tǒng)3個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行設(shè)備優(yōu)化，以保障特鋼品種開發(fā)。

關(guān)鍵詞：RH精煉爐；設(shè)備優(yōu)化；特鋼

0 引言

隨著對RH真空精煉爐各項技術(shù)的不斷研究、完善和發(fā)展，其精煉功能不斷提高，主要表現(xiàn)在精煉功能強、處理能力大、處理周期短、處理后鋼水潔凈度高等特點，成為世界上最重要的爐外精煉裝備之一。

宣鋼RH真空精煉爐由上海寶鋼工程技術(shù)有限公司總體設(shè)計安裝，屬于兩車兩位型雙工位，設(shè)計能力為年產(chǎn)165萬t，于2015年投產(chǎn)。投產(chǎn)后，RH真空精煉爐主要承擔(dān)GCr15軸承鋼、35MnBH履帶鋼等特鋼的生產(chǎn)冶煉。

1 宣鋼RH真空精煉爐工藝設(shè)備概述

1.1 工藝流程簡介

待處理鋼水包由天車吊運至RH鋼包臺車上，鋼包臺車開到位于真空槽下方的處理位置，由人工判定渣面和浸漬管接觸，隨后自動頂升到預(yù)定高度。

進行測溫、取樣、定氧等操作。

上升浸漬管以預(yù)定的流量吹入氬氣。隨著浸漬管完全浸入鋼液，真空泵啟動。與此同時，鋼包臺車被液壓缸再次頂升，將真空槽的浸漬管浸入鋼水并到預(yù)定的深度。

各級真空泵根據(jù)預(yù)先設(shè)定的抽氣曲線進行工作。

真空脫氫處理：在規(guī)定時間及規(guī)定低壓條件下持續(xù)進行循環(huán)脫氣操作，以達到脫氫的目標(biāo)值。

真空脫碳處理：循環(huán)脫氣將持續(xù)一定時間以達到脫碳的目標(biāo)值。在脫碳過程中，鋼水中的碳和氧反應(yīng)形成一氧化碳并通過真空泵排出。如鋼中氧含量不夠，可通過頂槍吹氧提供氧氣。脫碳結(jié)束時，鋼水通過加鋁進行脫氧。

鋼水脫氧后，合金料通過真空料斗加入真空槽。

對鋼水進行測溫、定氧和確定化學(xué)成份。

鋼水處理完畢，真空泵系統(tǒng)依次關(guān)閉，真空槽復(fù)壓，重新處于大氣壓狀態(tài)，鋼包臺車下降至臺車軌道。

上升浸漬管自動由吹氬切換為吹氮。

鋼包臺車開至加保溫劑工位，投入保溫劑并吹氬喂絲。

鋼包臺車開到主跨。行車把鋼包吊運至連鑄大包回轉(zhuǎn)臺。

1.2 設(shè)備組成

（1）鋼包臺車系統(tǒng)：鋼包臺車系統(tǒng)共2套，主要由鋼包臺車、鋼包升降裝置、鋼包升降液壓站、手動測溫取樣裝置、喂絲裝置、保溫劑投入裝置、自動吹氬裝置和浸漬管維修臺車等組成。

（2）真空槽系統(tǒng)：真空槽是鋼液進行真空脫氣的反應(yīng)容器，由真空槽本體和浸漬管組成。

（3）真空排氣系統(tǒng)：真空排氣系統(tǒng)由主抽氣管道裝置、真空泵和冷凝器、汽水系統(tǒng)、回水系統(tǒng)等4大部分組成。使用蒸汽和冷凝水作為主要工作介質(zhì)，為鋼水處理提供真空環(huán)境，從而實現(xiàn)鋼水循環(huán)脫氣、脫碳、化學(xué)升溫等冶金功能。

（4）合金加料系統(tǒng)：合金料倉用于儲存RH處理中所需的鐵合金料，碳，鋁等，共有20個料倉，稱量料斗位于料倉系統(tǒng)的下方，共5個稱量料斗，每個稱量料斗對應(yīng)4個合金料倉。

（5）頂槍系統(tǒng)：頂槍系統(tǒng)由頂槍槍體、頂槍升降裝置和頂槍控制閥站等組成，安裝在RH處理工位真空槽上方，2個處理位各設(shè)1套。

（6）維修輔助系統(tǒng)：維修輔助系統(tǒng)由真空槽烘烤裝置和浸漬管更換臺車組成。真空槽烘烤裝置即預(yù)熱槍系統(tǒng)，其安裝在維修區(qū)真空槽烘烤臺架上，共2套。浸漬管更換臺車設(shè)置在維修區(qū)真空槽修砌平臺下方，由齒輪減速電機驅(qū)動車輪在鋼軌上行走。

2 設(shè)備優(yōu)化改造

RH真空精煉爐投產(chǎn)后，針對生產(chǎn)過程中存在的設(shè)計完善及無法滿足現(xiàn)場工況等一些問題，我們將真空排氣系統(tǒng)、喂絲系統(tǒng)、噴補系統(tǒng)3個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行設(shè)備優(yōu)化改造，以保障公司特鋼品種開發(fā)順利推進。

2.1 真空排氣系統(tǒng)

移動彎管用于2個工位的抽氣管道與氣冷器之間的連接，通過走行實現(xiàn)2個工位的切換，彎管帶升降功能，在走行前通過頂升使移動彎管和抽氣管道脫離，走行定位完成后再下降連接。原設(shè)計行走及升降均為獨立液壓驅(qū)動，布置在移動彎管小車上，且均無備用液壓站那。使用一段時間以來，受熱輻射及蒸汽影響，出現(xiàn)液壓管路受損、液壓站元件壽命短問題，需將行走、升降液壓站整合并設(shè)置備用液壓站，并將液壓系統(tǒng)從車上移到車旁，延長液壓元件壽命、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

經(jīng)過研究及可行性分析，我們將液壓站進行重新設(shè)計并優(yōu)化完善：①將兩液壓站整合成一套獨立液壓站，設(shè)置在小車旁行進路線上，油箱容積0.6L；②液壓站設(shè)置一用一備雙齒輪泵驅(qū)動（電機均為4kW）；③兩泵要保證可單獨驅(qū)動行走及升降系統(tǒng)運行；④液壓站需設(shè)置調(diào)壓及調(diào)速功能，設(shè)置液位計、壓力表。

2.2 鋼包臺車系統(tǒng)

喂絲是RH精煉爐重要工藝，原喂絲機設(shè)計無法滿足工藝需求，且崗位操作、設(shè)備維護不便，需喂絲導(dǎo)管進行改造。喂絲機原設(shè)計為四路兩出喂絲，兩路喂絲導(dǎo)管由氣缸驅(qū)動控制升降進行喂絲操作。而實際在特鋼生產(chǎn)冶煉時，經(jīng)常需要喂入多種絲線，頻繁換線操作不便且影響生產(chǎn)節(jié)奏，其次兩路喂絲一旦其中一路出現(xiàn)問題勢必嚴重影響喂絲工藝。為了解決喂絲機存在的問題，我們將原兩路喂絲導(dǎo)管改造成四路喂絲，同時導(dǎo)管下部增加便于更換的喂絲套管，這樣就省去了升降喂絲導(dǎo)管的操作，避免了升降系統(tǒng)故障帶來的影響工藝隱患。

2.3 維修輔助系統(tǒng)

鋼水真空處理及清渣過程都將對浸漬管內(nèi)外表面的耐材有腐蝕和物理破壞，通過地面配備的噴補車，可對浸漬管內(nèi)外表面的耐材在熱狀態(tài)下進行在線修補，RH每次處理后都將對浸漬管進行內(nèi)噴補。由于現(xiàn)場工況差及原設(shè)計噴補車電氣故障頻發(fā)，經(jīng)常影響到浸漬管在線修補。針對存在的問題，為保障在線噴補作業(yè)，提高耐材壽命，我們設(shè)計制作了一臺人工噴補車，該噴補車具備行走、升降、旋轉(zhuǎn)功能。當(dāng)生產(chǎn)過程中電動噴補車出現(xiàn)故障時，可及時利用人工噴補車完成浸漬管修補作業(yè)，由2人操作便可完成整個噴補過程。

3 結(jié)束語

RH真空精煉技術(shù)已成為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、擴大品種，提高煉鋼生產(chǎn)能力，優(yōu)化煉鋼生產(chǎn)工藝的重要手段。本著實現(xiàn)RH真空精煉爐高效化生產(chǎn)、設(shè)備長壽命管理的理念，我們對RH設(shè)備提出了行之有效的優(yōu)化改進，為宣鋼高潔凈度特鋼開發(fā)、提高冶金質(zhì)量創(chuàng)造了有利條件。

參考文獻

[1]張鑒RH循環(huán)真空除氣法的新技術(shù)[J].煉鋼，1996，（2）：31-35.

[2]聞邦椿.機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

（作者單位：河鋼集團宣鋼公司）