新型雙蓄熱式烘烤器在精煉真空槽離線烘烤的應用

程鑫祥

（南鋼鋼鐵股份有限公司第一煉鋼廠，江蘇 南京 210035）

精煉是整個煉鋼生產(chǎn)的工藝核心，真空鋼的生產(chǎn)水平體現(xiàn)出一個煉鋼廠生產(chǎn)高品質(zhì)鋼的能力。某鋼廠為了順應高產(chǎn)量，高質(zhì)量的需要，對現(xiàn)有的兩座RH爐兩個工位的整體離線烘烤進行改造優(yōu)化，使浸漬管溫度能夠達到800℃以上，一方面可以減少甚至不需要上線再烘烤，極大的減少了RH單工位生產(chǎn)的時間，進一步釋放真空鋼的產(chǎn)能；另一方面也可以減少包蓋及包蓋耐材損壞，杜絕離線烘烤使用不了，上線烘烤時間長影響真空鋼計劃的現(xiàn)象[1]。

1 工藝路線及現(xiàn)狀

1.1 工藝路線

煉鋼生產(chǎn)工藝路線，針對鋼種質(zhì)量的不同要求，主要有3種，具體路線如下：①鐵水預處理（根據(jù)鐵水條件選擇進行）→轉(zhuǎn)爐→LF→連鑄。②鐵水預處理（根據(jù)鐵水條件選擇進行）→轉(zhuǎn)爐→LF→RH→連鑄。③鐵水預處理（根據(jù)鐵水條件選擇進行）→轉(zhuǎn)爐→RH→LF→連鑄。

1.2 現(xiàn)狀

某煉鋼廠精煉車間現(xiàn)有的1#與2#RH真空槽離線烘烤器，采用的是分部烘烤的模式，先對真空槽下部烘烤，然后再對真空槽整體進行烘烤，現(xiàn)場使用中主要存在下述問題：①2#RH整體離線烘烤由于烘烤火焰下不去，局部溫度過高導致包蓋耐材損壞，整體離線烘烤暫時使用不了，新槽子上線要使用氧槍烘烤8h～10h。②1#RH整體離線烘烤也出現(xiàn)烘烤火焰下不去包蓋耐材損壞的情況。③即使整體離線烘烤正常使用的情況下，浸漬管也達不到上線的烘烤溫度，還必須要烘烤4h～5h。

同時現(xiàn)有離線烘烤器還存下以下問題：①整體離線烘烤由于烘烤火焰下不去，經(jīng)常發(fā)生損壞包蓋及包蓋耐材的現(xiàn)象，導致一段時間內(nèi)不能使用，影響品種鋼生產(chǎn)及真空鋼產(chǎn)量。②浸漬管烘烤溫度不夠，浸漬管也達不到上線后立即使用的要求，還必須要烘烤4h～5h同樣影響真空鋼計劃。③在老槽子下線，新槽子上線可以使用期間，RH只有一個工位可以生產(chǎn)，且只能生產(chǎn)高真空15分鐘，靜攪12分鐘以內(nèi)的鋼種。④槽子上下線加上上線烘烤時間總共需要大約7h～8h，遇上兩邊RH一起下線，被迫單工位，組織生產(chǎn)就很困難。

2 改造方案

為滿足RH真空槽離線整體烘烤的需求，使真空上部、中部、底部和浸漬管溫度都能達到800℃左右，將現(xiàn)有烘烤器改造為雙蓄熱式真空槽底部加頂部純氧燃燒裝置，保證達到工藝要求的烘烤效果。

2.1 雙蓄熱式真空槽底部加熱裝置

2.1.1 技術(shù)參數(shù)

表1 雙蓄熱式真空槽底部加熱裝置各部件的參數(shù)值

2.1.2 改造思路

結(jié)合精煉車間RH離線真空槽烘烤改造實際情況，現(xiàn)有的離線真空槽烘烤器保留，只需對機架進行加高。RH離線真空槽底部增加一個蓄熱式加熱裝置，采用雙蓄熱式加熱方式,原理圖詳見附圖。

圖1 雙蓄熱式真空槽底部加熱裝置示意圖

2.1.3 改造后特色

此次改造主要參考已實施的鋼包蓄熱式烘烤器，裝置的主要性能也基本同鋼包烘烤器類似，特色如下：①加熱裝置采用雙蓄熱式真空槽底部加熱裝置加熱型式，輻射傳熱方式與對流傳熱方式都具備，傳熱效率高。②加熱裝置的燃燒系統(tǒng)采用雙蓄熱式燃燒技術(shù)，配備高性能的雙蓄熱體材料。③采用雙蓄熱燃燒技術(shù)后，將空氣的預熱能達到只比真空槽內(nèi)煙氣溫度低150℃～200℃，燃氣的預熱達到300℃，使廢氣排放溫度＜150℃，最大限度地利用煙氣余熱，大幅度降低燃料的消耗。④在加熱裝置燃燒系統(tǒng)及各種輔助配套設施的改造中，充分結(jié)合現(xiàn)場人員的安全、設備的可靠及生產(chǎn)操作的簡單易行。在重要設備和燃燒系統(tǒng)中均設有聲光報警，燃氣管道系統(tǒng)中設自動吹掃放散等安全措施。⑤采用PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對真空槽改造部分進行自動化操作。

烘烤器為介質(zhì)為煤氣，為滿足行業(yè)對煤氣使用安全的要求，此次改造特意安裝了常明火自動點火及火檢裝置。常明點火燒嘴的正常使用對燃燒系統(tǒng)的安全性提高非常重要，由于其工作在火焰溫度高、包蓋和RH真空槽之間的間距?。ㄓ袝r不到50mm）等環(huán)境下，因此點火燒嘴容易出現(xiàn)本身點不著、點火燒嘴點著了但點不著主燒嘴、點火燒嘴和主燒嘴都著了，但火焰監(jiān)測不到信號切斷主燃氣的情況，經(jīng)過參考鋼包烘烤器的點火及火檢裝置后，在點火燒嘴上形成了防強風遠程電子點火的長明點火燒嘴技術(shù)，選型上主要考慮了以下因素：①該裝置電火花產(chǎn)生于常溫端，通過予混可燃氣體火花傳遞的方式將火花傳遞至點火燒嘴的高溫端，該技術(shù)電火花發(fā)生地與點火燒嘴著火地之間的間距可達3m，在本方案中距離為0.5m，該技術(shù)可確保點火的可靠性（幾乎100%）和穩(wěn)定性（使用幾年時間以后幾乎沒有變化）。②點火燒嘴的予混可燃氣體噴出時強勁有力，保證點火火焰和主燒嘴可燃氣體可靠接觸；點火燒嘴的高溫端有穩(wěn)火裝置保證點火燒嘴的長明火火焰的穩(wěn)定性（防止強沖擊力氣體將長明火吹熄），同時保證火焰的監(jiān)測穩(wěn)定性。③為了防止點火燃氣予混燃燒的高溫破壞性，在工藝上采用了特殊的材料和成型方法,在結(jié)構(gòu)上采用了特殊的結(jié)構(gòu),可有效的保證點火燒嘴得使用壽命，而且可自動點火，火焰檢測，熄火報警及自動切斷保護。

2.2 純氧燃燒裝置

通過底部的雙蓄熱式烘烤改造后，原設計中的頂部烘烤無需將火焰送至底部，主要功能是保證頂部和中部槽的烘烤效果，因此需對燒嘴進行重新的選型，選中火焰長度3m性能的燒嘴，同樣配備自動點火和火檢裝置，改造的工作量較小。

3 結(jié)束語

本次改造的靈感來源于鋼包蓄熱式烘烤器，通過自主開發(fā)及結(jié)合現(xiàn)場雙蓄熱式真空槽底部加頂部純氧燃燒裝置的烘烤器改造大大的節(jié)省了RH真空槽上線后氧槍烘烤時間，為煉鋼廠RH真空爐真空鋼產(chǎn)量提升提供保障。