转炉蒸汽保障RH精炼炉连续用汽的分析与对策

文章编号:1006 2777(2009)06 0011 04

转炉蒸汽保障RH精炼炉连续用汽的分析与对策

方 炜,廖 鹏,罗仁辉,袁志峰

(新余钢铁有限责任公司,江西新余 338001)

摘 要: 新钢炼钢厂RH真空精炼炉利用转炉蒸汽作为真空抽气介质。在投产之初因蒸汽难以保障RH真空精炼炉连续生产的要求,现对此现象进行深入分析,寻找到影响原因主要为蓄热器未充分发挥其蓄热功能,并找出相应对策确保转炉蒸汽保证RH真空精炼炉连续生产的用汽的需求。

关 键 词: RH转炉;蒸汽;蓄热器

中图分类号: TF769.4 文献标识码: B

Analysis and M easure m ent on Converter Stea m to Ensure

RH Refini n g Furnace Continuous Production

FANG W e,i LI A O Peng,L UO R enhu,i YUAN Zh ifeng

(X i nyu Iron and Stee l Co.L t d.,X i nyu338001Ji angx,i Ch i na)

Abst ract: T he RH vacuu m refi n i ng furnace used conve rter stea m as the vacuu m a ir exhaust m edi um i n X i ngang plant.It is d ifficu lt to m eet RH v acuu m refi n i ng furnace conti nuous producti on requ irem ents a t t he beg i nn i ng o f the producti on.T h i s phenomenon is analysed i n dept h and t he i m pact o fm a i n reasons that ha ir heat d i d not g ive full p l ay to the ir regenera ti ve capabiliti es,and appropr i ate m easures are found,the supp l y o f converter stea m i n t he RH vacuu m re fi ning f urnace conti nuous producti on i s ensured.

K ey W ords: RH converter;stea m;regenerator

1 装备及产品简介

新余钢铁有限责任公司(新钢公司)炼钢厂RH 真空精炼炉由上海国冶工程技术有限公司总体设计,属于三车五位型双工位,设计能力为年产100万t。其真空系统由西安重型机械研究所设计和制造,动力介质由转炉产生的蒸汽直接供RH真空精炼炉使用,投产至今将近1年,主要用于生产厚规格高强度船板、高层建筑用钢、低温容器板和X70管线钢等品种。2 现状及问题

2.1 现状

炼钢厂现有3座100t转炉,上设3个余热锅炉蒸汽汽包,后道配1~4号80m3的蓄热器设备,在建RH真空精炼炉时新增1台5号100m3的蓄热器,总蓄热量为420m3。由于转炉蒸汽是间歇性的,且压力波动比较大,而RH对蒸汽压力的稳定性要求又比较高[1]。目前影响RH精炼炉处理能力的主要问题是蒸汽问题。

第29卷第6期2009年12月 江 西 冶 金

JI ANGX IM ETALLURGY

V o.l29,N o.6

D ece mber2009

收稿日期:2009 08 27

作者简介:方 炜(1982 ),男,浙江衢州人,工程师,从事炼钢工艺研究及技术管理等工作。

2.2 问题

RH 真空精炼炉投产于2008年2月2日,蒸汽问题主要表现在:

1)投产初,3座转炉余热锅炉蒸汽汽包压力不稳定,产生的蒸汽品质相差大。对蒸汽系统进行了适应性改造,对汽包至RH 的蒸汽管道孔径及疏汽阀门的开度进行了扩大改造,同时在蒸汽管道增加了疏水阀,以减少蒸汽带水量。

2)近期,RH 处理过程中经常出现蒸汽供应不上的问题,3座转炉只要不同开,RH 用户点的蒸汽压力就降至正常工作压力(0 85 0 05M Pa)以下,造成冶炼因蒸汽压力低而被迫中断。所以有必要对RH 真空精炼炉用转炉蒸汽保障其连续使用问题进

行分析与探讨,并最终解决因缺少蒸汽影响处理的问题,以保证RH 生产顺行。

3 原因分析

图1为炼钢厂整个蒸汽蓄热系统,供RH 真空精炼炉用汽流程为转炉汽包蒸汽由蒸汽进口A 和蒸汽进口B 进入蓄热器,当蒸汽途经蓄热器蓄压、蓄热后,再经过分气缸途经一级减压调压阀后进RH 蒸汽分配器。在去往分气缸的过程中有少部分蒸汽供厂区低压母管用汽,在蒸汽紧缺时可切断。在途经一级减压调压阀后有少部分蒸汽供转炉烟罩蒸汽封用,用量为6t/h

。

图1 炼钢厂蓄热器系统

1座转炉冶炼,冶炼1个周期为37m i n ,产汽量

为11,t 折合为每小时产汽17 8t(实际工作中约20t/h)。根据处理模式的不同,RH 工作最大用气量为20t/h ,平均用汽量为15 78t/h 。如图2所示。

单开1座转炉冶炼产汽量满足不了RH 连续生产用汽的要求,但在2座转炉交替生产时,转炉产生的总汽量为35 6t/h(2 17 8);总用汽量为21 78t/h(15 78+6);总产汽量大于总用汽量,理论上可

满足用汽要求。

图2 RH 用汽量与时间的关系

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3.1 转炉汽包产汽分析

转炉汽包产汽是关键,图3为蒸汽瞬时流量随时间变化图,1号、2号、3号汽包蒸汽瞬时流量与坐标轴围成的面积大小即为产汽量大小。可以通过如下积分计算得到

d (W )=Q (t)dt

(1)

对(1)积分

W =

t 2

t 1Q (t)d t (2)

式中:W 蒸汽总量,m 3;

t 1,t 2 时间点,h ;

Q (t) 瞬时蒸汽流量,m 3

/h 。

从图3看,1号汽包产汽流量属于正常,而2号、3号汽包产汽流量出现谷值,造成整个汽包产汽量减少。对应现场2号、3号汽包实际操作,从2号转炉的瞬时蒸汽曲线可以判断出,在收集3m i n 后,蒸汽流量瞬时值会出现一个极小值,转炉在汽包压

力偏高时作了放散处理。这是影响蓄热器未蓄足热的一个重要原因。

3.2 蓄热器蓄热分析

蓄热器蓄热的关键是压力控制和水位控制。理论上蓄热器充热压力越高越好,但受到设备能力及

实际操作水平的影响。同时蓄热器水位控制也很重要,水位偏低,效率下降,蓄热量不足;水位偏高,蒸

汽带水严重,影响其有效利用[2]

。在转炉汽包及蓄热器实际操作过程中做的3组对比试验,见图4。从图4看,为了保证RH 进口压力的平稳必须保证蓄热器管道压力足够。所以分别对蓄热器的3

种状态进行了模拟冶炼,如表1。

1号、3号冶炼的模式均可以保证RH 连续生产用汽的需求,而2号模式将难以保证RH 连续冶炼用汽的要求。在冶炼过程中,蓄热器无外界热量持续补给,且不补水是造成蓄热器压力迅速降低的主

要原因。

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第29卷第6期 方 炜,廖 鹏,罗仁辉,等:转炉蒸汽保障RH 精炼炉连续用汽的分析与对策