新型雙蓄熱式烘烤器在精煉真空槽離線烘烤的應用

程鑫祥

（南鋼鋼鐵股份有限公司第一煉鋼廠，江蘇 南京 210035）

精煉是整個煉鋼生產的工藝核心，真空鋼的生產水平體現出一個煉鋼廠生產高品質鋼的能力。某鋼廠為了順應高產量，高質量的需要，對現有的兩座RH爐兩個工位的整體離線烘烤進行改造優化，使浸漬管溫度能夠達到800℃以上，一方面可以減少甚至不需要上線再烘烤，極大的減少了RH單工位生產的時間，進一步釋放真空鋼的產能；另一方面也可以減少包蓋及包蓋耐材損壞，杜絕離線烘烤使用不了，上線烘烤時間長影響真空鋼計劃的現象[1]。

1 工藝路線及現狀

1.1 工藝路線

煉鋼生產工藝路線，針對鋼種質量的不同要求，主要有3種，具體路線如下：①鐵水預處理（根據鐵水條件選擇進行）→轉爐→LF→連鑄。②鐵水預處理（根據鐵水條件選擇進行）→轉爐→LF→RH→連鑄。③鐵水預處理（根據鐵水條件選擇進行）→轉爐→RH→LF→連鑄。

1.2 現狀

某煉鋼廠精煉車間現有的1#與2#RH真空槽離線烘烤器，采用的是分部烘烤的模式，先對真空槽下部烘烤，然后再對真空槽整體進行烘烤，現場使用中主要存在下述問題：①2#RH整體離線烘烤由于烘烤火焰下不去，局部溫度過高導致包蓋耐材損壞，整體離線烘烤暫時使用不了，新槽子上線要使用氧槍烘烤8h～10h。②1#RH整體離線烘烤也出現烘烤火焰下不去包蓋耐材損壞的情況。③即使整體離線烘烤正常使用的情況下，浸漬管也達不到上線的烘烤溫度，還必須要烘烤4h～5h。

同時現有離線烘烤器還存下以下問題：①整體離線烘烤由于烘烤火焰下不去，經常發生損壞包蓋及包蓋耐材的現象，導致一段時間內不能使用，影響品種鋼生產及真空鋼產量。②浸漬管烘烤溫度不夠，浸漬管也達不到上線后立即使用的要求，還必須要烘烤4h～5h同樣影響真空鋼計劃。③在老槽子下線，新槽子上線可以使用期間，RH只有一個工位可以生產，且只能生產高真空15分鐘，靜攪12分鐘以內的鋼種。④槽子上下線加上上線烘烤時間總共需要大約7h～8h，遇上兩邊RH一起下線，被迫單工位，組織生產就很困難。

2 改造方案

為滿足RH真空槽離線整體烘烤的需求，使真空上部、中部、底部和浸漬管溫度都能達到800℃左右，將現有烘烤器改造為雙蓄熱式真空槽底部加頂部純氧燃燒裝置，保證達到工藝要求的烘烤效果。

2.1 雙蓄熱式真空槽底部加熱裝置

2.1.1 技術參數

表1 雙蓄熱式真空槽底部加熱裝置各部件的參數值

2.1.2 改造思路

結合精煉車間RH離線真空槽烘烤改造實際情況，現有的離線真空槽烘烤器保留，只需對機架進行加高。RH離線真空槽底部增加一個蓄熱式加熱裝置，采用雙蓄熱式加熱方式,原理圖詳見附圖。

圖1 雙蓄熱式真空槽底部加熱裝置示意圖

2.1.3 改造后特色

此次改造主要參考已實施的鋼包蓄熱式烘烤器，裝置的主要性能也基本同鋼包烘烤器類似，特色如下：①加熱裝置采用雙蓄熱式真空槽底部加熱裝置加熱型式，輻射傳熱方式與對流傳熱方式都具備，傳熱效率高。②加熱裝置的燃燒系統采用雙蓄熱式燃燒技術，配備高性能的雙蓄熱體材料。③采用雙蓄熱燃燒技術后，將空氣的預熱能達到只比真空槽內煙氣溫度低150℃～200℃，燃氣的預熱達到300℃，使廢氣排放溫度＜150℃，最大限度地利用煙氣余熱，大幅度降低燃料的消耗。④在加熱裝置燃燒系統及各種輔助配套設施的改造中，充分結合現場人員的安全、設備的可靠及生產操作的簡單易行。在重要設備和燃燒系統中均設有聲光報警，燃氣管道系統中設自動吹掃放散等安全措施。⑤采用PLC控制系統，實現對真空槽改造部分進行自動化操作。

烘烤器為介質為煤氣，為滿足行業對煤氣使用安全的要求，此次改造特意安裝了常明火自動點火及火檢裝置。常明點火燒嘴的正常使用對燃燒系統的安全性提高非常重要，由于其工作在火焰溫度高、包蓋和RH真空槽之間的間距小（有時不到50mm）等環境下，因此點火燒嘴容易出現本身點不著、點火燒嘴點著了但點不著主燒嘴、點火燒嘴和主燒嘴都著了，但火焰監測不到信號切斷主燃氣的情況，經過參考鋼包烘烤器的點火及火檢裝置后，在點火燒嘴上形成了防強風遠程電子點火的長明點火燒嘴技術，選型上主要考慮了以下因素：①該裝置電火花產生于常溫端，通過予混可燃氣體火花傳遞的方式將火花傳遞至點火燒嘴的高溫端，該技術電火花發生地與點火燒嘴著火地之間的間距可達3m，在本方案中距離為0.5m，該技術可確保點火的可靠性（幾乎100%）和穩定性（使用幾年時間以后幾乎沒有變化）。②點火燒嘴的予混可燃氣體噴出時強勁有力，保證點火火焰和主燒嘴可燃氣體可靠接觸；點火燒嘴的高溫端有穩火裝置保證點火燒嘴的長明火火焰的穩定性（防止強沖擊力氣體將長明火吹熄），同時保證火焰的監測穩定性。③為了防止點火燃氣予混燃燒的高溫破壞性，在工藝上采用了特殊的材料和成型方法,在結構上采用了特殊的結構,可有效的保證點火燒嘴得使用壽命，而且可自動點火，火焰檢測，熄火報警及自動切斷保護。

2.2 純氧燃燒裝置

通過底部的雙蓄熱式烘烤改造后，原設計中的頂部烘烤無需將火焰送至底部，主要功能是保證頂部和中部槽的烘烤效果，因此需對燒嘴進行重新的選型，選中火焰長度3m性能的燒嘴，同樣配備自動點火和火檢裝置，改造的工作量較小。

3 結束語

本次改造的靈感來源于鋼包蓄熱式烘烤器，通過自主開發及結合現場雙蓄熱式真空槽底部加頂部純氧燃燒裝置的烘烤器改造大大的節省了RH真空槽上線后氧槍烘烤時間，為煉鋼廠RH真空爐真空鋼產量提升提供保障。