干式(機(jī)械泵)真空系統(tǒng)應(yīng)用于RH工藝的實(shí)踐

2013-11-28 董榮華 重慶鋼鐵股份有限責(zé)任公司煉鋼廠

  介紹了干式(機(jī)械)真空泵系統(tǒng)在重鋼210tRH的應(yīng)用,重點(diǎn)闡述了干式真空泵的設(shè)備運(yùn)行情況及冶金效果實(shí)績(jī)。生產(chǎn)實(shí)踐表明,干式真空系統(tǒng)應(yīng)用于RH,其冶金效果可達(dá)到或優(yōu)于多級(jí)蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)相同的工藝指標(biāo),脫[H]率達(dá)63.5%、極限脫碳能力10@10-6、能源介質(zhì)消耗較多級(jí)蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)低7.74元/t(鋼)。干式(機(jī)械泵)真空泵以電能為驅(qū)動(dòng)能源,其運(yùn)行不受蒸氣壓力、溫度的制約,可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況隨時(shí)起停泵,生產(chǎn)組織靈活。

  RH法是一種重要的爐外精煉方法,具有脫氣、脫碳、溫度補(bǔ)償、均勻鋼水溫度成分、去除鋼中夾雜物等功能。由于其精煉效果好、處理周期短,在煉鋼生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用。

  重鋼環(huán)保搬遷項(xiàng)目中,為了在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及鋼材品質(zhì)方面得到進(jìn)一步提升,引進(jìn)RH真空精煉技術(shù)。RH真空精煉技術(shù)自1959年開發(fā)至今,設(shè)備、工藝均已成熟,傳統(tǒng)RH工藝所采用的真空設(shè)備均為多級(jí)蒸氣噴射泵真空系統(tǒng),但從國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn),多級(jí)蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)受到蒸氣的制約性較大,同時(shí)為遵行重鋼環(huán)保搬遷蒸氣高效回收和利用(建設(shè)分布式余熱發(fā)電站)的理念,對(duì)RH真空系統(tǒng)進(jìn)行研究。

  經(jīng)考察,目前國(guó)內(nèi)、國(guó)外真空系統(tǒng)普遍采用兩種方式:多級(jí)蒸氣泵(廣泛應(yīng)用于RH、VD、VOD)和干式(機(jī)械)泵(應(yīng)用于極少小噸位的VD、VOD),對(duì)此兩種方式真空系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比、論證,認(rèn)為其可滿足RH工藝技術(shù)要求,為此,重鋼210tRH真空系統(tǒng)決定采用干式(機(jī)械泵)真空泵。

  重鋼210tRH運(yùn)行7個(gè)月處理鋼水42萬t的生產(chǎn)實(shí)踐表明,干式(機(jī)械泵)真空系統(tǒng)應(yīng)用于RH,其冶金效果可達(dá)到或優(yōu)于多級(jí)蒸氣噴射泵真空系統(tǒng),脫[H]率達(dá)63.5%、極限脫碳能力10@10-6、能源介質(zhì)消耗較多級(jí)蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)低7174元/t(鋼),干式真空泵以電能為驅(qū)動(dòng)能源,其運(yùn)行不受蒸氣壓力、溫度的制約,可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況隨時(shí)起停泵,生產(chǎn)組織靈活。

1、主要工藝參數(shù)及干式(機(jī)械泵)真空系統(tǒng)設(shè)備概況

  重鋼210tRH布置方式為三車五位、雙處理位形式,年處理鋼水能力約220萬t。真空泵采用機(jī)械羅茨泵和螺桿泵,67Pa時(shí)最大抽氣能力800kg/h,極限真空度達(dá)18Pa。真空泵系統(tǒng)、頂槍系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、鋼包臺(tái)車系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、能源介質(zhì)系統(tǒng)均采用PLC全自動(dòng)化控制,并配置溫度控制預(yù)報(bào)模型、成分模擬計(jì)算模型、脫碳模型及廢氣紅外線分析儀。

  1.1、工藝參數(shù)

  重鋼210tRH主要工藝參數(shù)見表1。

表1 重鋼210tRH主要工藝參數(shù)

重鋼210tRH主要工藝參數(shù)

  1.2、干式(機(jī)械泵)真空泵系統(tǒng)

  真空泵是RH精煉裝備的必備設(shè)備之一,其抽氣能力大小、抽氣速率等工藝參數(shù)直接影響RH的正常運(yùn)行及冶金效果。重鋼210tRH真空泵設(shè)計(jì)抽氣能力為67Pa時(shí)最大抽氣能力800kg/h,與國(guó)內(nèi)使用蒸氣泵同噸位RH基本一致。

  重鋼210tRH干式(機(jī)械泵)真空泵系統(tǒng)由19組(1組備用)雙排并聯(lián)的干式(機(jī)械泵)真空泵組組成(見圖1),每組干式真空泵組由4臺(tái)機(jī)械泵組成(見圖2),第1級(jí)為1臺(tái)IDX1300螺桿泵(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下抽氣量1300m3/h);第2級(jí)為1臺(tái)SN7000羅茨泵(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下抽氣量8000m3/h);第3級(jí)為2臺(tái)HV40000羅茨泵(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下每臺(tái)泵抽氣量40000m3/h)。螺桿泵、羅茨泵以電能作為能源介質(zhì)。

干式真空系統(tǒng)布置簡(jiǎn)圖

圖1 干式真空系統(tǒng)布置簡(jiǎn)圖

結(jié)論

  1)經(jīng)過7個(gè)多月42萬t鋼的生產(chǎn)檢驗(yàn),重鋼210tRH干式(機(jī)械泵)真空泵系統(tǒng)運(yùn)行正常。

  2)重鋼210tRH干式(機(jī)械泵)真空泵系統(tǒng)67Pa時(shí)最大抽氣能力達(dá)800kg/h,抽真空時(shí)間415min以內(nèi)真空槽內(nèi)壓力達(dá)67Pa,達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并達(dá)多級(jí)蒸氣噴射泵的能力。

  3)干式(機(jī)械泵)真空系統(tǒng)應(yīng)用于RH,其冶金效果可達(dá)到或優(yōu)于多級(jí)蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)相同的工藝指標(biāo),其脫[H]率達(dá)63.5%、極限脫碳能力10@10-6、鋼中T[O][30@10-6。

  4)干式(機(jī)械泵)真空系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

  5)干式(機(jī)械泵)真空泵運(yùn)行成本較多級(jí)蒸氣噴射泵低7174元/t(鋼)。

  6)干式(機(jī)械泵)真空泵較多級(jí)蒸氣噴射泵更加環(huán)保,生產(chǎn)組織更加靈活。