周茂林;吴强;崔金强;李亮
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【摘 要】通过研究低压转炉蒸汽供应RH精炼炉抽真空的一系列技术,实现了RH蒸汽系统采用转炉蒸汽供应的工艺模式,可降低转炉蒸汽放散率,减少能源浪费和外部过热蒸汽的消耗,经济效益明显.对接扣件
【期刊名称】《冶金动力》
【年(卷),期】2011(000)003
【总页数】3页(P42-44)
【关键词】转炉;蒸汽;RH;利用
【作 者】周茂林;吴强;崔金强;李亮
【作者单位】山东钢铁集团莱钢银山型钢炼钢厂,山东莱芜,271126;山东钢铁集团莱钢银山型珍珠岩膨胀炉
钢炼钢厂,山东莱芜,271126;山东钢铁集团莱钢银山型钢炼钢厂,山东莱芜,271126;山东钢铁集团莱钢银山型钢炼钢厂,山东莱芜,271126
【正文语种】中 文
【中图分类】冯代存TK229
1 前言
目前,钢铁企业大都采用炉外真空精炼来提高钢水质量,以满足市场高品质钢材的需求。为了满足真空精炼系统对蒸汽品质、蒸汽供应速度的要求，一般都采用专用快装锅炉或热电厂锅炉中压蒸汽以满足RH真空脱气需要的真空度。莱钢型钢炼钢厂新建2套130 t RH真空精炼炉对钢水进行真空脱气，年处理钢水能力为260万t。该真空系统共设置7台真空泵,3级增压,2级喷射,初步设计时蒸汽源为热电厂中压蒸汽。该厂3座120 t氧气顶吹转炉年产钢400万t，正常生产时，日产钢12000余吨，余热锅炉系统产生的蒸汽量平均约53 t/h，压力0.9～1.6 MPa，属低压蒸汽范畴。
如果把转炉产生的低压余热蒸汽用于真空精炼炉,不仅可以使真空精炼炉少用或者不用电厂竹炭颈椎枕
中压蒸汽,还能达到利用富余转炉低压蒸汽减少放散，提高转炉蒸汽回收利用率的目的，对完成节能减排的任务具有重要意义。为了满足真空精炼炉生产的使用要求，该厂研究将120 t转炉汽化冷却系统产生的低压余热蒸汽用于新上的两套130 t RH真空精炼炉，并成功运行，经济效益显著。
2 120 t转炉蒸气产汽量及利用基本情况
图1为一台转炉运行时的产汽曲线图,一座转炉冶炼一炉钢的一个周期为35 min,吹氧过程中16 min内产汽量为15～20 t,其它19 min不产汽,直到进入第二个周期的吹氧过程。16 min产汽总量按15 t计算,平均流量为0.93 t/min(56 t/h)。图1所示,随着吹氧炉内温度升高,开始产生蒸汽,到4 min时蒸汽瞬时流量达到最大值120 t/h,并以此流量持续8 min,吹氧结束,炉内温度降低,蒸汽量减小,至16 min时蒸汽流量为0。考虑安全,当蒸汽流量超过120 t/h(汽包压力大于2.2 MPa)时需放散。
该厂三座转炉生产的蒸汽设计瞬时量约55 t/h,三个汽包同时工作时产汽高峰值约165 t/h。实际平均产汽量与钢产量有关，按小时平均钢产量380 t计算，回收的蒸汽按100 kg/t钢考虑，平均产汽约38 t/h。回收的转炉蒸汽冬天供蒸发冷却器雾化水、原材料烘烤、采暖及软
水热力除氧，约占总蒸汽发生量的45%；并网约占25%，约放散30%；夏天主要供蒸发冷却器雾化水、原材料烘烤及软水热力除氧，约占总蒸汽发生量的35%；并网量约占15%，约放散50%。
图1 转炉产汽曲线图
3 RH精炼用汽量分析及用汽供应要求
高频变压器参数3.1 RH精炼用汽量分析
该厂根据品种开发需要，把RH的生产分为轻处理和本处理两种工作模型。该厂宽厚板坯连铸机最快冶炼节奏为25 min/炉，为满足RH精炼炉与宽厚板连铸机的最快节奏匹配，必须采用两台RH交替或同时冶炼供应宽厚板连铸机。两台RH进行轻处理时单座RH脱气处理时间20 min，然后停汽30 min（同时另一座RH错开冶炼），之后再炼第二炉钢。两台RH进行本处理供应4#机时，纯脱气处理35 min（IF 钢种需要 60 min），然后停汽 15 min（另一座RH同时冶炼）再炼第二炉钢。每套RH进行轻处理或本处理生产时，真空泵喷嘴前的蒸汽压力要求为1.2～1.3 MPa。轻处理时，RH最大瞬时蒸汽消耗量为18 t，RH真空泵系
统消耗蒸汽最少需要8 t/炉；本处理时，RH炉最大瞬时蒸汽消耗量为25 t，每套RH真空泵系统消耗蒸汽最少需要15 t/炉。以上节奏说明，为满足RH与4#机的最快节奏匹配，必须采用两台RH交错或同时冶炼供应宽厚板连铸机，轻处理时两套RH平均每小时最少需要耗汽量19 t，本处理时两套RH平均每小时最少需要耗汽量36 t。
3.2 RH用汽供应要求
RH炉生产时用汽需满足以下要求：
1）抽真空期间的蒸汽流量必须保证。在任何时候抽真空余热锅炉系统所储存的蒸汽量都必须大于真空泵的用汽量，否则抽真空不能进行到底，达不到抽真空的目的。
2）抽真空期间的蒸汽压力必须稳定。蒸汽压力波动较大时，会使真空度反复波动，不能一鼓作气达到要求的真空度，满足不了生产要求。
3）抽真空所用蒸汽必须是干蒸汽。如果蒸汽温度低，汽中夹带水滴，会引起真空泵水击和震动，抽真空无法进行，还会粘结喷嘴，使真空泵在短时间内报废。
4 转炉蒸汽供应RH精炼炉系统的应用技术研究
为满足转炉蒸汽供应RH生产要求，该厂研究采用“转炉蒸汽主供RH、热电中压蒸汽辅助供应”的蒸汽系统，成功实现了转炉蒸汽用于RH精炼炉。
4.1 优化转炉蒸汽利用方式，设计安装转炉蒸汽供应RH精炼炉的蒸汽系统
研究设计安装转炉蒸汽优先供应RH精炼炉的蒸汽供应系统。设计安装一条D273×7转炉蒸汽专线，使转炉蒸汽从三台80 m3蓄热器出汽总管引至6台并联的RH专用蓄热器（4台180 m3，2台150 m3）。在6台蓄热器出口处设有压力自动调节阀,阀前蒸汽正常压力控制在1.4～1.6 MPa后送分气缸供RH各级真空泵使用。该厂RH精炼炉采用转炉蒸汽供应系统流程如图2所示。 图2 转炉蒸汽供应RH精炼炉的蒸汽系统
4.2 采用转炉蒸汽高能蓄热技术
该厂每座转炉汽化冷却装置有一个48 m3汽包,蒸汽经汽包内的汽水分离器分离后,通过一条D273×8管道输送到各自并联运行的80 m3蒸汽蓄热器。从图1可以看出,转炉37 min产汽量16 t,而RH精炼炉在38 min内用汽量最大为10 t,如果不放散,一台转炉运行时,除了RH用汽外,
还有6 t可以供其它一些用户。转炉炼一炉钢产汽按14 t计算,蓄热器储存的热量可保证RH用汽量。但是由于转炉产汽与RH精炼不一定同时进行,为蓄热系统能更好地保证转炉与RH的产供平衡,最少应保证2台转炉交替（三吹二）工作。
由于转炉产汽与RH炉用汽不同步，设计的蒸汽蓄热系统可将RH不生产期间多余的蒸汽在蓄热器储存,当转炉产汽时转炉供RH用汽,当转炉不生产停汽时由蓄热器供给RH冶炼完一炉的用汽。在一般情况下,3台120 t转炉中有两台保持正常生产,一台处于检修状态。如果三台转炉同时停运,最后一台转炉生产的钢水需经过RH精炼处理,此时RH的用汽量完全由蓄热器供给（热电厂蒸汽同时作为保压送汽）,蓄热器的储气量必须保证炼完这一炉钢所需要的蒸汽,因此要求蓄热器能力较大。
通过计算系统设计有六台并联的蓄热器，蓄热器的蓄热体积为1020 m3,蓄热器进汽压力1.6～1.7 MPa、放热压力为1.4 MPa时，蓄热量可以达到27 t蒸汽，这样确保RH蓄热器的蓄热能力足以完成最后一炉钢的冶炼。
4.3 采用转炉蒸汽电加热技术，改善蒸汽品质
转炉汽化冷却系统所产饱和蒸汽带水较多，且转炉蒸汽温度为180～190℃，无法满足RH真空泵用汽210～240℃要求，故在供应RH的转炉蒸汽管网系统中设计安装了电加热器对转炉蒸汽进行加热，使转炉蒸汽快速加热变成过热20～40℃的干蒸汽供真空泵使用，满足了RH抽真空要求。
4.4 采用外部蒸汽保安技术
为防止因转炉检修、换出钢口、转炉蒸汽管道故障、生产中断、两套RH同时工作等特殊情况，转炉蒸汽供应不及时，故设计一条外部DN250热电厂中压蒸汽专线进行保安完成进站钢水抽真空，满足两套RH同时生产时的蒸汽供应。蒸汽管道设流量、压力、温度检测，确保减少供汽运行阻力。
4.5 采用压力调节等技术，恒定供真空泵的蒸汽压力
(1)为便于计量RH用热电蒸汽量和转炉蒸汽量,两路蒸汽供应系统调压阀前安装一台蒸汽流量计和压力检测，实时检测两路蒸汽的使用情况并设计压力连锁。
(2)为提高转炉汽包、蓄热器放散的稳定性和可靠性,同时保证蓄热器压力稳定,将转炉汽包
、蓄热器放散电动闸阀改造成气动调节阀，实现快速打开、快速关闭。
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