摘要：炼钢生产中钢包全程加盖工艺是一项节能、环保、降耗的新技术。四川德胜炼钢厂为落实国家节能减排政策,提高炼钢工艺技术指标,2013年借鉴国内炼钢厂钢包全程加盖技术的同时,进行创新性的改进,实现投资少,投产达效的目标。
1引言
四川德胜炼钢厂现有80t转炉3座(其中1#提钒,2#、3#炼钢),六机六流方坯连铸机2台。冶炼的基本流程为:转炉出钢→连铸。
冶炼过程中为保证连铸合适的浇注温度往往采取提高转炉出钢温度的办法。在线钢包烘烤采用的煤气为公司外购买,供气量不稳定,不时出现在线钢包烘烤低于600℃,逼迫提高出钢温度20℃以上,造成转炉出钢温度大幅波动。不仅造成大量的热量损失,还加大了对转炉、钢包耐材的侵蚀。
生产过程中虽然采取加强生产组织协调、减少钢包周转个数、强化钢包烘烤、钢水转运加保温剂、浇注过程中加盖来减少钢水温降,但还是避免不了钢包内钢水温降波动大,增加连铸操作难度。
研究表明,一台150t钢包空包开始后前20min内由包衬向空气的热辐射损失将导致下一炉钢水温度损失15℃,而这种热损失的40%发生在空包开始后的前5min。
通过文献介绍,国内部分设计单位对国外钢厂技术引进、消化、转化创新,设计研发出适合我国炼钢厂实际生产需要的钢包全程加盖设备和工艺技术,并取得很好的生产实践效果。
结合四川德胜炼钢厂实际情况与河北唐山华航创先设备有限公司联合设计钢包全程加盖设备,自行设计清包口、预装引流沙、预防液态钢渣进入水口等装置。并于2013年1月正式实施钢包全程加盖工艺技术。
2钢包全程加盖主要设备
2.1加揭盖机
采用悬挂移动式。由电机、减速机、连杆机构、传动齿、抓钩组成。
图1钢包加揭盖机
2.2钢包盖
采用整体浇注式。钢包盖通过抓钩直接钩在钢包包口安装的固定座上,在钢包直立时便于包盖的摘取。在倒渣、清理包口积渣、更换滑动水口等工艺操作时,包盖靠自身重量牢牢钩住钢包固定座上的横轴。
2.3辅助设备
钢包固定座、包盖存放台、包盖烘烤装置。
2.4自行设计专用装置
预装引流沙、清除液态渣进入水口、钢包口皮清理。
3工艺操作
3.1出钢前工艺操作
(1)钢水浇注完毕倒掉铸余渣。
(2)清理包口积渣操作。
(3)小修及更换滑动水口操作。
(4)预装引流沙及清除水口处的液态渣操作。
(5)钢包加揭盖操作。出钢前转炉钢车工接到出钢命令后,进行揭盖操作。
3.2出钢后工艺操作
出钢后完成钢水吹氩工艺操作,钢车开到加盖处进行加盖操作。
4实施后的冶金效果
钢包全程加盖工艺于2013年1月17日开始实施,通过在操作和管理上不断总结与改进,冶金效果十分明显。
4.1减少钢包热量损失实现红包出钢
(1)在钢车通过的转炉平台上安装红外线温度检测仪,对钢包全程加盖工艺设施前后温度进行检测(见表1)。
表1实施钢包全程加盖前、后钢包的平均温度
(2)对停用8小时的加盖钢包的包壁温度进行检测,达到500℃,比未加盖高300℃。
钢包全程加盖工艺实施后,比用煤气在线烘烤上升169.68℃。说明钢包全程加盖大幅降低了钢包的热量损失,在取消煤气在线烘烤的情况下实现红包出钢。
4.2减少钢包内钢水温度降低出钢温度
4.2.1出钢完毕钢水温降变化
时间实施情况 钢包钢水平均温度中包钢水平均温度钢、中包钢水温度差表3 实施前、后钢包、中包钢水温度变化
实施钢包全程加盖工艺后,实现红包出钢,出钢过程钢水温降减少9.24℃;在浇注过程中保温效果明显,钢水从钢包到中包温降减少6.47℃,即减少钢水在钢包中的温降及中包、结晶器钢水温度波动,实现低过热度浇注。从而实现降低出钢温度15.39℃。
4.3降低钢铁料消耗 转炉炉龄大幅提高
由于出钢温度大幅降低,减少冶炼后期吹氧升温。一方面减少钢水氧化进入炉渣;另一方面避免高温高氧化性炉渣对炉衬的冲刷和侵蚀,改善溅渣护炉的效果,减少护炉时间,从而提高转炉有效作业率。
(1)转炉终渣∑Fe含量由未实施前18.54%降到16.33%,下降2.21%,按照渣料消耗计算降低钢铁料消耗2.24Kg/t。
(2)半钢冶炼炉龄平均8000炉,实施钢包全程加盖工艺后出钢温度大幅降低使半钢冶炼炉龄提高到10 345炉(2013年8月份更换3号炉炉龄)。
4.4节约煤气、氧气和减少烟气的排放
钢包全程加盖实施后,取消钢包在线烘烤,减少煤气消耗,由实施前的4.73m3/t降到3.72m3/t,降低1.01m3/t。按年产钢200万吨计算节约202万立方米煤气,同时减少300万立方米的烟气排放。
转炉出钢吹氧升温按40℃/min计算,降低出钢温度15.39℃,减少供氧时间25s,每炉可节约氧气120m3,年产钢200万吨计算,节约氧气300万立方米,同时减少300万立方米的烟气排放。
5实施后产生的直接经济效益
(1)降低钢铁料消耗2.24kg/t,年产200万吨钢降本1300万元。
(2)转炉炉龄提高,降低转炉耐材消耗1.6元/t,年降本320万元。
(3)节约焦炉煤气200万立方米,年降本80万元。
(4)节约氧气300万立方米,年降本110万元。
6结束语
通过实施运用钢包全程加盖工艺技术,四川德胜炼钢厂降低生产成本10元/t,降低氧气、煤气消耗,减少大量烟气排放。充分证明这是一项节能、环保、降耗的新技术,完全值得炼钢生产企业推广应用。
参考文献：
[1]刘晓峰.钢包全程加盖设备与工艺研究现状
[2]兰格钢铁.唐钢第二钢轧厂钢包周转全程加盖系统正式投入使用[3]杨媛媛.河北钢铁唐钢二钢轧自主研发钢包周转全程加盖装置[4]foxtaillzm.炼钢全程加盖节能系统
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