RH真空槽安全及高效頂槍烘烤技術(shù)

安徽馬鞍山鋼鐵公司第四鋼軋總廠 安徽 馬鞍山 243003

1 課題意義

馬鋼第四鋼軋總廠精煉RH爐共有四座頂槍，三座預(yù)熱槍及燒嘴，頂槍及預(yù)熱槍烘烤裝置作為真空槽的加熱烘烤設(shè)備，主要運(yùn)用于RH真空槽的烘烤保溫作用[1]。烘烤過程中火焰易授外界因素干擾(如被大氣流吹滅、壓力流量波動(dòng))較大，造成熄火，此時(shí)如不迅速關(guān)閉切斷閥，容易造成煤氣大量泄漏或爆炸。各烘烤槍的小火檢測功能不盡相同，同時(shí)大火信號(hào)自動(dòng)熄火檢測功能也有不完善的地方，造成了較大安全隱患；受氣體壓力波動(dòng)等影響，點(diǎn)火過程中無法確保一次成功，特別是冷槽在點(diǎn)火過程中成功率較低，多次點(diǎn)火失敗易造成真空槽內(nèi)煤氣濃度過高，影響安全運(yùn)行。良好的烘烤效果可以對(duì)真空槽使用壽命產(chǎn)生積極影響，探索通過自動(dòng)控制烘烤曲線及各參數(shù)優(yōu)化，延長真空槽壽命，達(dá)到降本目的。

2 項(xiàng)目成果內(nèi)容

2.1 增強(qiáng)點(diǎn)小火安全可靠性 目前影響點(diǎn)火的兩大因素是(1)由于生產(chǎn)工藝等外界因素影響造成點(diǎn)火裝置的損壞，主要包括頂槍點(diǎn)火器點(diǎn)火變壓器壞；燒嘴離子火檢測板壞及外套管燒熔；頂槍點(diǎn)火器瓷夾具斷裂及離子火檢測頂針壞。(2)點(diǎn)火氣源壓力不穩(wěn)定影響小火點(diǎn)火成功率。針對(duì)上述上述兩類影響點(diǎn)小火的因素，一方面對(duì)點(diǎn)火器瓷套管進(jìn)行改造，替換為點(diǎn)火專用高壓電纜，徹底擺脫了對(duì)瓷套管的依賴。使用至今已半年，效果良好；另一方面是點(diǎn)火器粘渣引起離子火檢測頂針壞，通過定期檢修清渣來解決，同時(shí)對(duì)在線外對(duì)此檢測針進(jìn)行焊接修復(fù)，并對(duì)檢測針角度進(jìn)行調(diào)整。2#RH在頂槍底部安裝堵頭，防止鋼渣進(jìn)入，有效保護(hù)了離子火檢測頂針。對(duì)于點(diǎn)火氣源壓力不穩(wěn)定問題，在小火煤氣和壓縮空氣管道安裝了壓力表，將壓力值在畫面顯示，點(diǎn)火中如壓力值波動(dòng)較大可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，節(jié)省了故障排查速度。

2.2 對(duì)大火信號(hào)穩(wěn)定性進(jìn)行研究 對(duì)大火檢測控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)火焰檢測的靈敏性進(jìn)行研究；對(duì)泄漏檢測進(jìn)行和雙切斷閥控制增加快速響應(yīng)；大火檢測關(guān)系到這個(gè)頂槍運(yùn)行的安全性，所以必須確保該系統(tǒng)的穩(wěn)定，由于大火檢測對(duì)不同氣體(焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣或純氧)檢測靈敏度是不一致的，2020年4月，聯(lián)系冬斯廠家對(duì)RH大火檢測進(jìn)行了效驗(yàn)，對(duì)靈敏度進(jìn)行了測試，確保檢測無誤。對(duì)泄露檢測和雙煤氣切斷閥的連鎖業(yè)進(jìn)行了測試。另一方面，對(duì)頂槍烘烤過程冷卻水流量差與烘烤連鎖也進(jìn)行了測試，確保整套點(diǎn)火系統(tǒng)的安全。

2.3 提高點(diǎn)火裝置一次成功率 增強(qiáng)點(diǎn)火裝置氮?dú)獯祾吖δ埽貏e是噴粉和吹氧過程增加氮?dú)獯祾吡亢脱訒r(shí)吹掃；減少噴濺渣對(duì)點(diǎn)火頭影響；對(duì)小火點(diǎn)火裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少生產(chǎn)過程中噴濺對(duì)點(diǎn)火器的影響。

2.4 確保預(yù)熱燒嘴點(diǎn)火安全穩(wěn)定 預(yù)熱燒嘴是對(duì)待上線真空槽干燥、預(yù)熱的專用加熱設(shè)備，且要在上線前將真空槽加熱到800℃，從而減少精煉過程中鋼水溫度的損失，并保證鋼水成分穩(wěn)定。目前RH預(yù)熱燒嘴火焰檢測主要存在以下問題:RH預(yù)熱燒嘴火焰檢測安裝在預(yù)熱燒嘴爐蓋上，靠近火源，環(huán)境穩(wěn)定非常高，測量顯示預(yù)熱燒嘴點(diǎn)火器使用的環(huán)境穩(wěn)定達(dá)到120℃，火焰檢測由于長時(shí)間受高溫烘烤損壞。現(xiàn)預(yù)熱燒嘴火焰檢測的頻繁損壞嚴(yán)重影響了真空槽烘烤相互匹配的上線節(jié)奏。針對(duì)現(xiàn)場情況，我們準(zhǔn)備對(duì)預(yù)熱燒嘴火焰檢測進(jìn)行以下改造:(1)將原預(yù)熱槍一體式火焰檢測改造成頂槍上的分體式火焰檢測，預(yù)熱燒嘴爐蓋上只安裝火檢探頭，控制元器件安裝在電氣柜中；(2)單獨(dú)排一路吹掃氮?dú)饨o火檢探頭吹掃保護(hù)。

2.5 在確保頂槍烘烤設(shè)備正常運(yùn)行前提下，對(duì)烘烤功率曲線及PID控制進(jìn)行新增優(yōu)化，減少能源消耗，延長真空槽壽命，達(dá)到降本目的[2]。此項(xiàng)正在實(shí)施，與生產(chǎn)方對(duì)真空槽使用壽命進(jìn)行了跟蹤試驗(yàn)，真空槽槽齡較前期有所提高，由原先的95爐提高到110爐作業(yè)，真空槽穿透率由改造前的9次減少到2次。

3 產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

頂槍點(diǎn)火烘烤安全穩(wěn)定，全年無設(shè)備及安全事故；提高真空槽使用壽命5%以上，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。