新型双蓄热式烘烤器在精炼真空槽离线烘烤的应用

时间：2024-11-06

程鑫祥

（南钢钢铁股份有限公司第一炼钢厂，江苏南京 210035）

精炼是整个炼钢生产的工艺核心，真空钢的生产水平体现出一个炼钢厂生产高品质钢的能力。某钢厂为了顺应高产量，高质量的需要，对现有的两座RH炉两个工位的整体离线烘烤进行改造优化，使浸渍管温度能够达到800℃以上，一方面可以减少甚至不需要上线再烘烤，极大的减少了RH单工位生产的时间，进一步释放真空钢的产能；另一方面也可以减少包盖及包盖耐材损坏，杜绝离线烘烤使用不了，上线烘烤时间长影响真空钢计划的现象[1]。

1 工艺路线及现状

1.1 工艺路线

炼钢生产工艺路线，针对钢种质量的不同要求，主要有3种，具体路线如下：①铁水预处理（根据铁水条件选择进行）→转炉→LF→连铸。②铁水预处理（根据铁水条件选择进行）→转炉→LF→RH→连铸。③铁水预处理（根据铁水条件选择进行）→转炉→RH→LF→连铸。

1.2 现状

某炼钢厂精炼车间现有的1#与2#RH真空槽离线烘烤器，采用的是分部烘烤的模式，先对真空槽下部烘烤，然后再对真空槽整体进行烘烤，现场使用中主要存在下述问题：①2#RH整体离线烘烤由于烘烤火焰下不去，局部温度过高导致包盖耐材损坏，整体离线烘烤暂时使用不了，新槽子上线要使用氧枪烘烤8h～10h。②1#RH整体离线烘烤也出现烘烤火焰下不去包盖耐材损坏的情况。③即使整体离线烘烤正常使用的情况下，浸渍管也达不到上线的烘烤温度，还必须要烘烤4h～5h。

同时现有离线烘烤器还存下以下问题：①整体离线烘烤由于烘烤火焰下不去，经常发生损坏包盖及包盖耐材的现象，导致一段时间内不能使用，影响品种钢生产及真空钢产量。②浸渍管烘烤温度不够，浸渍管也达不到上线后立即使用的要求，还必须要烘烤4h～5h同样影响真空钢计划。③在老槽子下线，新槽子上线可以使用期间，RH只有一个工位可以生产，且只能生产高真空15分钟，静搅12分钟以内的钢种。④槽子上下线加上上线烘烤时间总共需要大约7h～8h，遇上两边RH一起下线，被迫单工位，组织生产就很困难。

2 改造方案

为满足RH真空槽离线整体烘烤的需求，使真空上部、中部、底部和浸渍管温度都能达到800℃左右，将现有烘烤器改造为双蓄热式真空槽底部加顶部纯氧燃烧装置，保证达到工艺要求的烘烤效果。

2.1 双蓄热式真空槽底部加热装置

2.1.1 技术参数

表1 双蓄热式真空槽底部加热装置各部件的参数值

2.1.2 改造思路

结合精炼车间RH离线真空槽烘烤改造实际情况，现有的离线真空槽烘烤器保留，只需对机架进行加高。RH离线真空槽底部增加一个蓄热式加热装置，采用双蓄热式加热方式,原理图详见附图。

图1 双蓄热式真空槽底部加热装置示意图

2.1.3 改造后特色

此次改造主要参考已实施的钢包蓄热式烘烤器，装置的主要性能也基本同钢包烘烤器类似，特色如下：①加热装置采用双蓄热式真空槽底部加热装置加热型式，辐射传热方式与对流传热方式都具备，传热效率高。②加热装置的燃烧系统采用双蓄热式燃烧技术，配备高性能的双蓄热体材料。③采用双蓄热燃烧技术后，将空气的预热能达到只比真空槽内烟气温度低150℃～200℃，燃气的预热达到300℃，使废气排放温度＜150℃，最大限度地利用烟气余热，大幅度降低燃料的消耗。④在加热装置燃烧系统及各种辅助配套设施的改造中，充分结合现场人员的安全、设备的可靠及生产操作的简单易行。在重要设备和燃烧系统中均设有声光报警，燃气管道系统中设自动吹扫放散等安全措施。⑤采用PLC控制系统，实现对真空槽改造部分进行自动化操作。

烘烤器为介质为煤气，为满足行业对煤气使用安全的要求，此次改造特意安装了常明火自动点火及火检装置。常明点火烧嘴的正常使用对燃烧系统的安全性提高非常重要，由于其工作在火焰温度高、包盖和RH真空槽之间的间距小（有时不到50mm）等环境下，因此点火烧嘴容易出现本身点不着、点火烧嘴点着了但点不着主烧嘴、点火烧嘴和主烧嘴都着了，但火焰监测不到信号切断主燃气的情况，经过参考钢包烘烤器的点火及火检装置后，在点火烧嘴上形成了防强风远程电子点火的长明点火烧嘴技术，选型上主要考虑了以下因素：①该装置电火花产生于常温端，通过予混可燃气体火花传递的方式将火花传递至点火烧嘴的高温端，该技术电火花发生地与点火烧嘴着火地之间的间距可达3m，在本方案中距离为0.5m，该技术可确保点火的可靠性（几乎100%）和稳定性（使用几年时间以后几乎没有变化）。②点火烧嘴的予混可燃气体喷出时强劲有力，保证点火火焰和主烧嘴可燃气体可靠接触；点火烧嘴的高温端有稳火装置保证点火烧嘴的长明火火焰的稳定性（防止强冲击力气体将长明火吹熄），同时保证火焰的监测稳定性。③为了防止点火燃气予混燃烧的高温破坏性，在工艺上采用了特殊的材料和成型方法,在结构上采用了特殊的结构,可有效的保证点火烧嘴得使用寿命，而且可自动点火，火焰检测，熄火报警及自动切断保护。