摘要：煉鋼生產(chǎn)中鋼包全程加蓋工藝是一項(xiàng)節(jié)能、環(huán)保、降耗的新技術(shù)。四川德勝煉鋼廠(chǎng)為落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排政策,提高煉鋼工藝技術(shù)指標(biāo),2013年借鑒國(guó)內(nèi)煉鋼廠(chǎng)鋼包全程加蓋技術(shù)的同時(shí),進(jìn)行創(chuàng)新性的改進(jìn),實(shí)現(xiàn)投資少,投產(chǎn)達(dá)效的目標(biāo)。
1引言
四川德勝煉鋼廠(chǎng)現(xiàn)有80t轉(zhuǎn)爐3座(其中1#提釩,2#、3#煉鋼),六機(jī)六流方坯連鑄機(jī)2臺(tái)。冶煉的基本流程為:轉(zhuǎn)爐出鋼→連鑄。
冶煉過(guò)程中為保證連鑄合適的澆注溫度往往采取提高轉(zhuǎn)爐出鋼溫度的辦法。在線(xiàn)鋼包烘烤采用的煤氣為公司外購(gòu)買(mǎi),供氣量不穩(wěn)定,不時(shí)出現(xiàn)在線(xiàn)鋼包烘烤低于600℃,逼迫提高出鋼溫度20℃以上,造成轉(zhuǎn)爐出鋼溫度大幅波動(dòng)。不僅造成大量的熱量損失,還加大了對(duì)轉(zhuǎn)爐、鋼包耐材的侵蝕。
生產(chǎn)過(guò)程中雖然采取加強(qiáng)生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)、減少鋼包周轉(zhuǎn)個(gè)數(shù)、強(qiáng)化鋼包烘烤、鋼水轉(zhuǎn)運(yùn)加保溫劑、澆注過(guò)程中加蓋來(lái)減少鋼水溫降,但還是避免不了鋼包內(nèi)鋼水溫降波動(dòng)大,增加連鑄操作難度。
研究表明,一臺(tái)150t鋼包空包開(kāi)始后前20min內(nèi)由包襯向空氣的熱輻射損失將導(dǎo)致下一爐鋼水溫度損失15℃,而這種熱損失的40%發(fā)生在空包開(kāi)始后的前5min。
通過(guò)文獻(xiàn)介紹,國(guó)內(nèi)部分設(shè)計(jì)單位對(duì)國(guó)外鋼廠(chǎng)技術(shù)引進(jìn)、消化、轉(zhuǎn)化創(chuàng)新,設(shè)計(jì)研發(fā)出適合我國(guó)煉鋼廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)需要的鋼包全程加蓋設(shè)備和工藝技術(shù),并取得很好的生產(chǎn)實(shí)踐效果。
結(jié)合四川德勝煉鋼廠(chǎng)實(shí)際情況與河北唐山華航創(chuàng)先設(shè)備有限公司聯(lián)合設(shè)計(jì)鋼包全程加蓋設(shè)備,自行設(shè)計(jì)清包口、預(yù)裝引流沙、預(yù)防液態(tài)鋼渣進(jìn)入水口等裝置。并于2013年1月正式實(shí)施鋼包全程加蓋工藝技術(shù)。
2鋼包全程加蓋主要設(shè)備
2.1加揭蓋機(jī)
采用懸掛移動(dòng)式。由電機(jī)、減速機(jī)、連桿機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)齒、抓鉤組成。
圖1鋼包加揭蓋機(jī)
2.2鋼包蓋
采用整體澆注式。鋼包蓋通過(guò)抓鉤直接鉤在鋼包包口安裝的固定座上,在鋼包直立時(shí)便于包蓋的摘取。在倒渣、清理包口積渣、更換滑動(dòng)水口等工藝操作時(shí),包蓋靠自身重量牢牢鉤住鋼包固定座上的橫軸。
2.3輔助設(shè)備
鋼包固定座、包蓋存放臺(tái)、包蓋烘烤裝置。
2.4自行設(shè)計(jì)專(zhuān)用裝置
預(yù)裝引流沙、清除液態(tài)渣進(jìn)入水口、鋼包口皮清理。
3工藝操作
3.1出鋼前工藝操作
(1)鋼水澆注完畢倒掉鑄余渣。
(2)清理包口積渣操作。
(3)小修及更換滑動(dòng)水口操作。
(4)預(yù)裝引流沙及清除水口處的液態(tài)渣操作。
(5)鋼包加揭蓋操作。出鋼前轉(zhuǎn)爐鋼車(chē)工接到出鋼命令后,進(jìn)行揭蓋操作。
3.2出鋼后工藝操作
出鋼后完成鋼水吹氬工藝操作,鋼車(chē)開(kāi)到加蓋處進(jìn)行加蓋操作。
4實(shí)施后的冶金效果
鋼包全程加蓋工藝于2013年1月17日開(kāi)始實(shí)施,通過(guò)在操作和管理上不斷總結(jié)與改進(jìn),冶金效果十分明顯。
4.1減少鋼包熱量損失實(shí)現(xiàn)紅包出鋼
(1)在鋼車(chē)通過(guò)的轉(zhuǎn)爐平臺(tái)上安裝紅外線(xiàn)溫度檢測(cè)儀,對(duì)鋼包全程加蓋工藝設(shè)施前后溫度進(jìn)行檢測(cè)(見(jiàn)表1)。
表1實(shí)施鋼包全程加蓋前、后鋼包的平均溫度
(2)對(duì)停用8小時(shí)的加蓋鋼包的包壁溫度進(jìn)行檢測(cè),達(dá)到500℃,比未加蓋高300℃。
鋼包全程加蓋工藝實(shí)施后,比用煤氣在線(xiàn)烘烤上升169.68℃。說(shuō)明鋼包全程加蓋大幅降低了鋼包的熱量損失,在取消煤氣在線(xiàn)烘烤的情況下實(shí)現(xiàn)紅包出鋼。
4.2減少鋼包內(nèi)鋼水溫度降低出鋼溫度
4.2.1出鋼完畢鋼水溫降變化
時(shí)間實(shí)施情況 鋼包鋼水平均溫度中包鋼水平均溫度鋼、中包鋼水溫度差表3 ?實(shí)施前、后鋼包、中包鋼水溫度變化
實(shí)施鋼包全程加蓋工藝后,實(shí)現(xiàn)紅包出鋼,出鋼過(guò)程鋼水溫降減少9.24℃;在澆注過(guò)程中保溫效果明顯,鋼水從鋼包到中包溫降減少6.47℃,即減少鋼水在鋼包中的溫降及中包、結(jié)晶器鋼水溫度波動(dòng),實(shí)現(xiàn)低過(guò)熱度澆注。從而實(shí)現(xiàn)降低出鋼溫度15.39℃。
4.3降低鋼鐵料消耗 轉(zhuǎn)爐爐齡大幅提高
由于出鋼溫度大幅降低,減少冶煉后期吹氧升溫。一方面減少鋼水氧化進(jìn)入爐渣;另一方面避免高溫高氧化性爐渣對(duì)爐襯的沖刷和侵蝕,改善濺渣護(hù)爐的效果,減少護(hù)爐時(shí)間,從而提高轉(zhuǎn)爐有效作業(yè)率。
(1)轉(zhuǎn)爐終渣∑Fe含量由未實(shí)施前18.54%降到16.33%,下降2.21%,按照渣料消耗計(jì)算降低鋼鐵料消耗2.24Kg/t。
(2)半鋼冶煉爐齡平均8000爐,實(shí)施鋼包全程加蓋工藝后出鋼溫度大幅降低使半鋼冶煉爐齡提高到10 345爐(2013年8月份更換3號(hào)爐爐齡)。
4.4節(jié)約煤氣、氧氣和減少煙氣的排放
鋼包全程加蓋實(shí)施后,取消鋼包在線(xiàn)烘烤,減少煤氣消耗,由實(shí)施前的4.73m3/t降到3.72m3/t,降低1.01m3/t。按年產(chǎn)鋼200萬(wàn)噸計(jì)算節(jié)約202萬(wàn)立方米煤氣,同時(shí)減少300萬(wàn)立方米的煙氣排放。
轉(zhuǎn)爐出鋼吹氧升溫按40℃/min計(jì)算,降低出鋼溫度15.39℃,減少供氧時(shí)間25s,每爐可節(jié)約氧氣120m3,年產(chǎn)鋼200萬(wàn)噸計(jì)算,節(jié)約氧氣300萬(wàn)立方米,同時(shí)減少300萬(wàn)立方米的煙氣排放。
5實(shí)施后產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益
(1)降低鋼鐵料消耗2.24kg/t,年產(chǎn)200萬(wàn)噸鋼降本1300萬(wàn)元。
(2)轉(zhuǎn)爐爐齡提高,降低轉(zhuǎn)爐耐材消耗1.6元/t,年降本320萬(wàn)元。
(3)節(jié)約焦?fàn)t煤氣200萬(wàn)立方米,年降本80萬(wàn)元。
(4)節(jié)約氧氣300萬(wàn)立方米,年降本110萬(wàn)元。
6結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)實(shí)施運(yùn)用鋼包全程加蓋工藝技術(shù),四川德勝煉鋼廠(chǎng)降低生產(chǎn)成本10元/t,降低氧氣、煤氣消耗,減少大量煙氣排放。充分證明這是一項(xiàng)節(jié)能、環(huán)保、降耗的新技術(shù),完全值得煉鋼生產(chǎn)企業(yè)推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉曉峰.鋼包全程加蓋設(shè)備與工藝研究現(xiàn)狀
[2]蘭格鋼鐵.唐鋼第二鋼軋廠(chǎng)鋼包周轉(zhuǎn)全程加蓋系統(tǒng)正式投入使用[3]楊媛媛.河北鋼鐵唐鋼二鋼軋自主研發(fā)鋼包周轉(zhuǎn)全程加蓋裝置[4]foxtaillzm.煉鋼全程加蓋節(jié)能系統(tǒng)
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