摘要：煉鋼生產中鋼包全程加蓋工藝是一項節能、環保、降耗的新技術。四川德勝煉鋼廠為落實國家節能減排政策,提高煉鋼工藝技術指標,2013年借鑒國內煉鋼廠鋼包全程加蓋技術的同時,進行創新性的改進,實現投資少,投產達效的目標。
1引言
四川德勝煉鋼廠現有80t轉爐3座(其中1#提釩,2#、3#煉鋼),六機六流方坯連鑄機2臺。冶煉的基本流程為:轉爐出鋼→連鑄。
冶煉過程中為保證連鑄合適的澆注溫度往往采取提高轉爐出鋼溫度的辦法。在線鋼包烘烤采用的煤氣為公司外購買,供氣量不穩定,不時出現在線鋼包烘烤低于600℃,逼迫提高出鋼溫度20℃以上,造成轉爐出鋼溫度大幅波動。不僅造成大量的熱量損失,還加大了對轉爐、鋼包耐材的侵蝕。
生產過程中雖然采取加強生產組織協調、減少鋼包周轉個數、強化鋼包烘烤、鋼水轉運加保溫劑、澆注過程中加蓋來減少鋼水溫降,但還是避免不了鋼包內鋼水溫降波動大,增加連鑄操作難度。
研究表明,一臺150t鋼包空包開始后前20min內由包襯向空氣的熱輻射損失將導致下一爐鋼水溫度損失15℃,而這種熱損失的40%發生在空包開始后的前5min。
通過文獻介紹,國內部分設計單位對國外鋼廠技術引進、消化、轉化創新,設計研發出適合我國煉鋼廠實際生產需要的鋼包全程加蓋設備和工藝技術,并取得很好的生產實踐效果。
結合四川德勝煉鋼廠實際情況與河北唐山華航創先設備有限公司聯合設計鋼包全程加蓋設備,自行設計清包口、預裝引流沙、預防液態鋼渣進入水口等裝置。并于2013年1月正式實施鋼包全程加蓋工藝技術。
2鋼包全程加蓋主要設備
2.1加揭蓋機
采用懸掛移動式。由電機、減速機、連桿機構、傳動齒、抓鉤組成。
圖1鋼包加揭蓋機
2.2鋼包蓋
采用整體澆注式。鋼包蓋通過抓鉤直接鉤在鋼包包口安裝的固定座上,在鋼包直立時便于包蓋的摘取。在倒渣、清理包口積渣、更換滑動水口等工藝操作時,包蓋靠自身重量牢牢鉤住鋼包固定座上的橫軸。
2.3輔助設備
鋼包固定座、包蓋存放臺、包蓋烘烤裝置。
2.4自行設計專用裝置
預裝引流沙、清除液態渣進入水口、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)小修及更換滑動水口操作。
(4)預裝引流沙及清除水口處的液態渣操作。
(5)鋼包加揭蓋操作。出鋼前轉爐鋼車工接到出鋼命令后,進行揭蓋操作。
3.2出鋼后工藝操作
出鋼后完成鋼水吹氬工藝操作,鋼車開到加蓋處進行加蓋操作。
4實施后的冶金效果
鋼包全程加蓋工藝于2013年1月17日開始實施,通過在操作和管理上不斷總結與改進,冶金效果十分明顯。
4.1減少鋼包熱量損失實現紅包出鋼
(1)在鋼車通過的轉爐平臺上安裝紅外線溫度檢測儀,對鋼包全程加蓋工藝設施前后溫度進行檢測(見表1)。
表1實施鋼包全程加蓋前、后鋼包的平均溫度
(2)對停用8小時的加蓋鋼包的包壁溫度進行檢測,達到500℃,比未加蓋高300℃。
鋼包全程加蓋工藝實施后,比用煤氣在線烘烤上升169.68℃。說明鋼包全程加蓋大幅降低了鋼包的熱量損失,在取消煤氣在線烘烤的情況下實現紅包出鋼。
4.2減少鋼包內鋼水溫度降低出鋼溫度
4.2.1出鋼完畢鋼水溫降變化
時間實施情況 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 ?實施前、后鋼包、中包鋼水溫度變化
實施鋼包全程加蓋工藝后,實現紅包出鋼,出鋼過程鋼水溫降減少9.24℃;在澆注過程中保溫效果明顯,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、結晶器鋼水溫度波動,實現低過熱度澆注。從而實現降低出鋼溫度15.39℃。
4.3降低鋼鐵料消耗 轉爐爐齡大幅提高
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入爐渣;另一方面避免高溫高氧化性爐渣對爐襯的沖刷和侵蝕,改善濺渣護爐的效果,減少護爐時間,從而提高轉爐有效作業率。
(1)轉爐終渣∑Fe含量由未實施前18.54%降到16.33%,下降2.21%,按照渣料消耗計算降低鋼鐵料消耗2.24Kg/t。
(2)半鋼冶煉爐齡平均8000爐,實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號爐爐齡)。
4.4節約煤氣、氧氣和減少煙氣的排放
鋼包全程加蓋實施后,取消鋼包在線烘烤,減少煤氣消耗,由實施前的4.73m3/t降到3.72m3/t,降低1.01m3/t。按年產鋼200萬噸計算節約202萬立方米煤氣,同時減少300萬立方米的煙氣排放。
轉爐出鋼吹氧升溫按40℃/min計算,降低出鋼溫度15.39℃,減少供氧時間25s,每爐可節約氧氣120m3,年產鋼200萬噸計算,節約氧氣300萬立方米,同時減少300萬立方米的煙氣排放。
5實施后產生的直接經濟效益
(1)降低鋼鐵料消耗2.24kg/t,年產200萬噸鋼降本1300萬元。
(2)轉爐爐齡提高,降低轉爐耐材消耗1.6元/t,年降本320萬元。
(3)節約焦爐煤氣200萬立方米,年降本80萬元。
(4)節約氧氣300萬立方米,年降本110萬元。
6結束語
通過實施運用鋼包全程加蓋工藝技術,四川德勝煉鋼廠降低生產成本10元/t,降低氧氣、煤氣消耗,減少大量煙氣排放。充分證明這是一項節能、環保、降耗的新技術,完全值得煉鋼生產企業推廣應用。
參考文獻：
[1]劉曉峰.鋼包全程加蓋設備與工藝研究現狀
[2]蘭格鋼鐵.唐鋼第二鋼軋廠鋼包周轉全程加蓋系統正式投入使用[3]楊媛媛.河北鋼鐵唐鋼二鋼軋自主研發鋼包周轉全程加蓋裝置[4]foxtaillzm.煉鋼全程加蓋節能系統
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