首钢RH炉蒸汽系统的节能研究与改造

首钢RH炉蒸汽系统的节能研究与改造
随着首钢京唐公司RH品种钢冶炼比例的增加,蒸汽总量供应不足已突显,频繁出现局部时段蒸汽压力偏低与波动大的现象,给RH品种钢的生产组织和抽真空冶炼带来较大困难。本文通过对RH冶炼工艺的研究,充分利用蓄热器的蓄热、缓冲作用,对蒸汽供应进行改造,以获得充足稳定的蒸汽供应,节约能源,保证RH真空冶炼的生产稳定。
现浇箱梁施工标签:RH炉;蒸汽供应;蓄熱器;节能研究;改造
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随着市场对冷轧产品需求的大幅增加,公司冷轧产品产量不断提高,由于低碳钢、超低碳钢和对气体含量控制要求较高的钢种需经RH处理后送往连铸,炼钢部需根据公司的生产指标来提高RH品种钢的冶炼比例,使得RH炉生产对蒸汽总量的需求大幅增加,随之也出现了一系列的问题。第一,当RH品种比例增加至60%时,蒸汽总量供应不足已突显,经常出现局部时段蒸汽压力偏低、波动较大的现象,给品种钢的生产组织和真空冶炼带来较大困难。第二,RH处理过程中,蒸汽波动对RH真空度存在较大的影响,曾发生过由于蒸汽供应波动导致真
空度反弹、真空度下降慢、最低真空度不满足要求、直接破空等现象。今后,随着公司对品种钢要求的提高,炼钢部RH处理比例可达到70%-75%,蒸汽压力的波动与不足严重制约了炼钢RH比例的进一步提高,亟待解决。
2 首钢RH炉工艺介绍
首钢京唐公司RH炉冶炼采用真空循环脱气法工艺,是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺,整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。钢水处理前,先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。当真空槽抽真空时,钢水表面的大气压与真空槽内的压差迫使钢水朝浸渍管里流动。与真空槽连通的两个浸渍管,一个为上升管,一个为下降管。由于上升管不断向钢液吹入氩气,吹入的气体受热膨胀,从而驱动钢液不断上升,流经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在真空状态下被抽走。脱气的钢水由于比重增加再经下降管流入钢包,就此不断循环反复。同时,进入真空槽在低压环境状态下的钢水,还进行一系列的冶金反应,例如碳氧反应等。RH真空脱气装置具有钢液脱氢、脱氧、脱碳、合金化及钢水成分调整、钢水温度调整、去除夹杂、净化钢液等功能。
RH炉抽真空的关键设备真空泵系统,主要由五级蒸汽喷射真空泵系统组成,带有二台中间
冷凝器和一台末级冷凝器,通过源源不断地向真空泵的拉瓦尔喷嘴供应蒸汽,经过五级抽真空处理,确保RH炉处于满足工艺要求的真空状态,为下道工序的一系列冶金反应提供必要的冶炼条件。蒸汽作为RH炉冶炼的动力源,在RH处理过程中,蒸汽波动对RH真空度影响较大,需保证充足与稳定供应。
3 改造方案的实施
RH炉蒸汽主要由五座转炉汽化冷却系统产饱和蒸汽通过蓄热器供应,能源部2台35T启动锅炉通过外网供应过热蒸汽作为RH的补充气源,蒸汽供应流程见图1。由于两座RH炉和五座转炉生产节奏不匹配,RH炉不能充分利用五座转炉的自产蒸汽,时常出现RH炉生产时蒸汽不够用,RH炉停止抽真空时外网过热蒸汽压力骤然升高现象,导致能环部外网供过热蒸汽压力波动较大。系统压力发生波动时,需要联系能源部外网蒸汽调整,由于需要跨部门协调,调节耗时长,反应速度不够及时,同时对蒸汽主控工的操作也产生一定的不利影响。
浆仓库根据蓄热器具有平衡供汽峰谷负荷的作用,可用于负荷波动的供汽系统,使锅炉负荷稳定;用在余热利用系统,能有效的回收热量。蒸汽蓄热器是一种行之有效的节能设备,合
理使用利用后,可节约能源3%-20%。目前的蒸汽供应流程中蒸汽蓄热器的储能作用没有得到充分的发挥与利用,也没有突显节能效果。且在RH比例提高到60%以上时,蒸汽压力的不足与波动,影响RH炉的抽真空冶炼,亟需改造。
改造原则: (1)保证RH炉抽真空供汽;(2)最大限度的使用转炉自产蒸汽供RH炉使用;(3)尽量减少外网中温中压过热蒸汽补汽流量及流量波动。
组合式桥架根据蓄热器的储能与节能的工作原理,结合RH生产的工艺要求,与设计院多次研究讨论,反复论证,最终确定修改RH蒸汽系統供应流程方案,即,能环部外网供应的过热蒸汽直接进入炼钢部蓄热器,通过蓄热器转化为饱和蒸汽供RH炉及其他用户,不再作为补充气源,RH炉蒸汽供应全部由蒸汽蓄热器提供,见图1。蓄热器的功能主要是储存多余热量并在需要时将所蓄热量释放出来,改造后,炼钢部转炉自产汽得到了最大限度利用,减少了对公司中压蒸汽外网的补汽流量,同时,蓄热器相当于一个蒸汽缓冲罐,极大的缓冲转炉生产间隙间蒸汽系统的压力波动,有效的回收多余热量,充分发挥蓄热能力,保证了RH系统蒸汽供应的充足与稳定。
4 实施效果与评价
RH蒸汽系统供应流程改变后,蓄热器出口蒸汽压力由1.8Mpa提高至2.8Mpa,温度由200提高到208,蓄热器与汽包之间的压差减小至0.2MPa,降低了系统蒸汽压力的大幅波动,同时大大提高了RH“真空”处理比例,保证了RH炉真空冶炼的顺稳生产。
由于能环部外网供应的过热蒸汽和炼钢部的转炉自产蒸汽均通过蒸汽蓄热器转化为饱和蒸汽供RH炉及其他用户,充分利用了蓄热器的缓冲和蓄热作用,减小了系统蒸汽压力的波动,有效的回收多余热量,同时达到了节约能源介质的目的。改造后未发生过由于RH真空处理过程蒸汽压力波动导致的真空度反弹、真空度下降等现象,且操作工可较为方便的操作控制蒸汽,减少了部门间的协调次数,提高了工作效率,运行一年多,蒸汽供应稳定。
参考文献ar台
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于精卫(1982-).女,工程师,硕士,首钢京唐钢铁联合有限责任公司从事锅炉、压力容器、压力管道等特种设备管理工作。

本文发布于:2024-09-25 19:20:32,感谢您对本站的认可!

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