新型双蓄热式烘烤器在精炼真空槽离线烘烤的应用

程鑫祥

（南钢钢铁股份有限公司第一炼钢厂，江苏 南京 210035）

精炼是整个炼钢生产的工艺核心，真空钢的生产水平体现出一个炼钢厂生产高品质钢的能力。某钢厂为了顺应高产量，高质量的需要，对现有的两座RH炉两个工位的整体离线烘烤进行改造优化，使浸渍管温度能够达到800℃以上，一方面可以减少甚至不需要上线再烘烤，极大的减少了RH单工位生产的时间，进一步释放真空钢的产能；另一方面也可以减少包盖及包盖耐材损坏，杜绝离线烘烤使用不了，上线烘烤时间长影响真空钢计划的现象[1]。

1 工艺路线及现状

1.1 工艺路线

炼钢生产工艺路线，针对钢种质量的不同要求，主要有3种，具体路线如下：①铁水预处理（根据铁水条件选择进行）→转炉→LF→连铸。②铁水预处理（根据铁水条件选择进行）→转炉→LF→RH→连铸。③铁水预处理（根据铁水条件选择进行）→转炉→RH→LF→连铸。

1.2 现状

某炼钢厂精炼车间现有的1#与2#RH真空槽离线烘烤器，采用的是分部烘烤的模式，先对真空槽下部烘烤，然后再对真空槽整体进行烘烤，现场使用中主要存在下述问题：①2#RH整体离线烘烤由于烘烤火焰下不去，局部温度过高导致包盖耐材损坏，整体离线烘烤暂时使用不了，新槽子上线要使用氧枪烘烤8h～10h。②1#RH整体离线烘烤也出现烘烤火焰下不去包盖耐材损坏的情况。③即使整体离线烘烤正常使用的情况下，浸渍管也达不到上线的烘烤温度，还必须要烘烤4h～5h。

同时现有离线烘烤器还存下以下问题：①整体离线烘烤由于烘烤火焰下不去，经常发生损坏包盖及包盖耐材的现象，导致一段时间内不能使用，影响品种钢生产及真空钢产量。②浸渍管烘烤温度不够，浸渍管也达不到上线后立即使用的要求，还必须要烘烤4h～5h同样影响真空钢计划。③在老槽子下线，新槽子上线可以使用期间，RH只有一个工位可以生产，且只能生产高真空15分钟，静搅12分钟以内的钢种。④槽子上下线加上上线烘烤时间总共需要大约7h～8h，遇上两边RH一起下线，被迫单工位，组织生产就很困难。

2 改造方案

为满足RH真空槽离线整体烘烤的需求，使真空上部、中部、底部和浸渍管温度都能达到800℃左右，将现有烘烤器改造为双蓄热式真空槽底部加顶部纯氧燃烧装置，保证达到工艺要求的烘烤效果。

2.1 双蓄热式真空槽底部加热装置

2.1.1 技术参数

表1 双蓄热式真空槽底部加热装置各部件的参数值

2.1.2 改造思路

结合精炼车间RH离线真空槽烘烤改造实际情况，现有的离线真空槽烘烤器保留，只需对机架进行加高。RH离线真空槽底部增加一个蓄热式加热装置，采用双蓄热式加热方式,原理图详见附图。

图1 双蓄热式真空槽底部加热装置示意图

2.1.3 改造后特色

此次改造主要参考已实施的钢包蓄热式烘烤器，装置的主要性能也基本同钢包烘烤器类似，特色如下：①加热装置采用双蓄热式真空槽底部加热装置加热型式，辐射传热方式与对流传热方式都具备，传热效率高。②加热装置的燃烧系统采用双蓄热式燃烧技术，配备高性能的双蓄热体材料。③采用双蓄热燃烧技术后，将空气的预热能达到只比真空槽内烟气温度低150℃～200℃，燃气的预热达到300℃，使废气排放温度＜150℃，最大限度地利用烟气余热，大幅度降低燃料的消耗。④在加热装置燃烧系统及各种辅助配套设施的改造中，充分结合现场人员的安全、设备的可靠及生产操作的简单易行。在重要设备和燃烧系统中均设有声光报警，燃气管道系统中设自动吹扫放散等安全措施。⑤采用PLC控制系统，实现对真空槽改造部分进行自动化操作。

烘烤器为介质为煤气，为满足行业对煤气使用安全的要求，此次改造特意安装了常明火自动点火及火检装置。常明点火烧嘴的正常使用对燃烧系统的安全性提高非常重要，由于其工作在火焰温度高、包盖和RH真空槽之间的间距小（有时不到50mm）等环境下，因此点火烧嘴容易出现本身点不着、点火烧嘴点着了但点不着主烧嘴、点火烧嘴和主烧嘴都着了，但火焰监测不到信号切断主燃气的情况，经过参考钢包烘烤器的点火及火检装置后，在点火烧嘴上形成了防强风远程电子点火的长明点火烧嘴技术，选型上主要考虑了以下因素：①该装置电火花产生于常温端，通过予混可燃气体火花传递的方式将火花传递至点火烧嘴的高温端，该技术电火花发生地与点火烧嘴着火地之间的间距可达3m，在本方案中距离为0.5m，该技术可确保点火的可靠性（几乎100%）和稳定性（使用几年时间以后几乎没有变化）。②点火烧嘴的予混可燃气体喷出时强劲有力，保证点火火焰和主烧嘴可燃气体可靠接触；点火烧嘴的高温端有稳火装置保证点火烧嘴的长明火火焰的稳定性（防止强冲击力气体将长明火吹熄），同时保证火焰的监测稳定性。③为了防止点火燃气予混燃烧的高温破坏性，在工艺上采用了特殊的材料和成型方法,在结构上采用了特殊的结构,可有效的保证点火烧嘴得使用寿命，而且可自动点火，火焰检测，熄火报警及自动切断保护。

2.2 纯氧燃烧装置

通过底部的双蓄热式烘烤改造后，原设计中的顶部烘烤无需将火焰送至底部，主要功能是保证顶部和中部槽的烘烤效果，因此需对烧嘴进行重新的选型，选中火焰长度3m性能的烧嘴，同样配备自动点火和火检装置，改造的工作量较小。

3 结束语

本次改造的灵感来源于钢包蓄热式烘烤器，通过自主开发及结合现场双蓄热式真空槽底部加顶部纯氧燃烧装置的烘烤器改造大大的节省了RH真空槽上线后氧枪烘烤时间，为炼钢厂RH真空炉真空钢产量提升提供保障。