RH真空精煉爐節(jié)能系統(tǒng)優(yōu)化

韓旭鑫

（河鋼集團(tuán)宣鋼公司二鋼軋廠，河北 張家口 075100）

1 現(xiàn)狀概述

鋼水爐外精煉是為適應(yīng)鋼品種質(zhì)量的提高，開發(fā)新品種以及生產(chǎn)過程合理化不可缺少的工序，成為現(xiàn)代煉鋼、連鑄生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。隨著宣鋼公司“優(yōu)轉(zhuǎn)特”模式的推進(jìn)，特鋼品種開發(fā)及產(chǎn)量提升，對(duì)爐外精煉設(shè)備穩(wěn)定、高效運(yùn)行提出了更高的要求。目前，150 t爐區(qū)爐外精煉工藝為L(zhǎng)F-RH模式，裝配兩座雙工位LF鋼包精煉爐、一座雙工位RH真空精煉爐。RH精煉爐由上海寶鋼工程技術(shù)有限公司總體設(shè)計(jì)安裝，屬于兩車兩位型雙工位，設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)165萬噸，于2015-09-16順利投產(chǎn)。投產(chǎn)后，RH精煉爐在公司“優(yōu)轉(zhuǎn)特”實(shí)施過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，主要承擔(dān)GCr15軸承鋼、35MnBH履帶鋼等特鋼的生產(chǎn)冶煉。RH精煉爐生產(chǎn)所用能源介質(zhì)非常集中，鑒于其間斷性生產(chǎn)的組織模式，如何在保證設(shè)備正常維護(hù)的情況下實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，是我們需要解決的主要問題。

2 制約因素

2.1 軟水耗能大

夏季，在RH非冶煉時(shí)需要停送氣體介質(zhì)，降低能耗，濁環(huán)水系統(tǒng)同樣具備停送條件，而軟環(huán)水系統(tǒng)由于涉及附帶主控室、電氣室水冷空調(diào)供水，為保證空調(diào)正常運(yùn)轉(zhuǎn)不具備停水條件，因而造成軟水系統(tǒng)水、電浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每日產(chǎn)生額外費(fèi)用約1萬元。鑒于RH精煉爐非冶煉狀況下造成的水、電、蒸汽消耗，需要對(duì)軟環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽供汽系統(tǒng)進(jìn)行改造優(yōu)化，以降低能源介質(zhì)消耗。針對(duì)軟環(huán)水中水冷空調(diào)供水問題，改造管路時(shí)將水冷空調(diào)從軟環(huán)水系統(tǒng)脫離，單獨(dú)接引空調(diào)水供水，保證水冷空調(diào)正常工作，這樣軟環(huán)水系統(tǒng)就可以停泵停水，降低消耗。

2.2 蒸汽成本高

冬季，為滿足真空抽氣系統(tǒng)及管路防凍保溫需要，蒸汽要以5 t/h耗量供應(yīng)，而這些暖管蒸汽全部由75 t鍋爐外供，隨之帶來蒸汽成本增加。冬季，真空抽氣系統(tǒng)暖管汽源可以利用轉(zhuǎn)爐余熱，鍋爐蒸汽由蓄熱站倒供實(shí)現(xiàn)，這樣既充分利用了轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽，又降低了75 t鍋爐外供蒸汽暖管產(chǎn)生的能源成本。

2.3 溫度無法精準(zhǔn)控制

精煉溫度是生產(chǎn)過程的重要參數(shù)，也是制約生產(chǎn)成本的重要因素。溫度過高會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，溫度過低又會(huì)導(dǎo)致連鑄機(jī)絮流事故，將溫度穩(wěn)定在需要的范圍，避免能源浪費(fèi)是節(jié)能降耗的重要手段。

3 解決方案

3.1 軟水管路優(yōu)化

在當(dāng)前微利乃至不盈利的鋼鐵市場(chǎng)新格局下，為了充分對(duì)RH精煉爐設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行挖潛，本著降本增效、節(jié)能降耗的原則，經(jīng)對(duì)存在問題的研究論證，最終形成的改造方案為：將RH精煉爐空調(diào)水總管從軟環(huán)水脫離斷開，由主廠房B列112線空調(diào)水總管單獨(dú)接引一趟專供RH精煉爐空調(diào)水管。具體路由為：由C列112線空調(diào)水總管引出DN80空調(diào)水，沿112線至E列，走E列管道支架延伸至RH精煉爐16.2 m平臺(tái)，在16.2 m平臺(tái)管道沿至F列，從F列下沿至7.6 m平臺(tái)下方，與現(xiàn)空調(diào)水DN80主管聯(lián)通。該方案需增加DN80管道長(zhǎng)度約為370 m，在C列進(jìn)回水處各增加DN80閥門一套，便于日后管路維檢。改造后，水冷空調(diào)單獨(dú)由空調(diào)水供水，夏季在RH精煉爐非冶煉時(shí)即可實(shí)現(xiàn)軟環(huán)水系統(tǒng)停泵停水、節(jié)能降耗。水冷空調(diào)供水從軟環(huán)水系統(tǒng)脫離后，主控室、電氣室水冷空調(diào)運(yùn)行正常，夏季RH精煉爐非冶煉時(shí)具備停送軟環(huán)水節(jié)能的條件。軟環(huán)水系統(tǒng)改造后水冷空調(diào)運(yùn)行良好，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備本體水與空調(diào)水單獨(dú)控制，便于設(shè)備系統(tǒng)維檢，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。改造前，在RH精煉爐非冶煉時(shí)無法停用軟環(huán)水，供水流量為310 m3/h，每天產(chǎn)生水、電成本費(fèi)用約為1萬元；改造后，按目前RH產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)，每月有15天非冶煉時(shí)間，非冶煉時(shí)具備停送軟環(huán)水條件，每年按6個(gè)月計(jì)，則共節(jié)約能耗成本90萬元。

3.2 供汽回路優(yōu)化

原75 t鍋爐供RH暖管蒸汽改為150 t轉(zhuǎn)爐自產(chǎn)飽和蒸汽進(jìn)行暖管，暖管蒸汽量壓力控制在0.6～1.0 MPa之間（流量約為5 t/h）。蒸汽由余熱鍋爐供汽管路閥組12、15號(hào)調(diào)節(jié)閥供汽，經(jīng)由75 t鍋爐供汽管路旁通6號(hào)閥進(jìn)行送汽。75 t鍋爐供汽管路旁通6號(hào)閥開度控制在50%～100%，75 t鍋爐供汽管路調(diào)節(jié)閥主路閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，DN250連通管閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。RH精煉爐生產(chǎn)前切換到RH爐供汽模式。暖管蒸汽供汽模式優(yōu)化后，75 t外供蒸汽即可停用，利用轉(zhuǎn)爐自產(chǎn)飽和蒸汽供汽，保證滿足真空抽氣系統(tǒng)及管路防凍保溫需要。RH精煉爐暖管蒸汽供汽模式優(yōu)化后，可滿足系統(tǒng)冬季暖管需要。蒸汽供汽模式的優(yōu)化達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，大大降低了外供蒸汽能耗成本，充分利用轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽實(shí)現(xiàn)了冬季設(shè)備維保。優(yōu)化前，RH精煉爐真空抽氣系統(tǒng)暖管需75 t鍋爐外供蒸汽，冬季供汽流量為5 t/h，蒸汽成本140元/t。改用轉(zhuǎn)爐自產(chǎn)飽和蒸汽暖管后，飽和蒸汽比高溫高壓蒸汽沿途損失低約10%，即可節(jié)約外供蒸汽沿途損失的成本，按目前RH產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)每月有15 d非冶煉時(shí)間，非冶煉時(shí)冬季防凍保溫需暖管每年按5個(gè)月計(jì)，則共節(jié)約能耗成本12.6萬元。

3.3 溫度精準(zhǔn)控制

組織技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原有二級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，開發(fā)精煉溫度查詢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煉鋼與精煉工序?qū)囟葦?shù)據(jù)同步共享，根據(jù)實(shí)際需求確定數(shù)據(jù)鋼種、熔煉號(hào)、包況、溫度、時(shí)間等信息采集點(diǎn)，通過對(duì)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的分析，建立數(shù)據(jù)庫ER圖和關(guān)系模式，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)表和視圖，編制數(shù)據(jù)庫程序，采用DBLINK＋存儲(chǔ)過程＋JOB的數(shù)據(jù)庫程序處理模式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理。根據(jù)需求，為保證系統(tǒng)兼容性，確定選用VS2010的C#語言編程語言，采用C/S模式編制精煉溫度查詢系統(tǒng)程序，進(jìn)行詳細(xì)的界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和邏輯算法程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)增、刪、改、查和數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，具備溫度管理、包況管理、溫度報(bào)表管理、轉(zhuǎn)爐工位、精煉工位管理等功能，實(shí)現(xiàn)了鋼水溫度的精確控制，滿足了精煉溫度管理要求，為品種鋼節(jié)能創(chuàng)效提供良好的條件。

4 結(jié)論

軟環(huán)水系統(tǒng)改造將水冷空調(diào)脫離后，涉及水冷空調(diào)系統(tǒng)維檢，將不再造成設(shè)備本體全面停水，保證了設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而冬季暖管蒸汽供汽模式的優(yōu)化，在充分利用了轉(zhuǎn)爐自產(chǎn)飽和蒸汽的同時(shí)，還大大降低了外供蒸汽成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗、挖潛增效。

參考文獻(xiàn)：

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