RH真空精煉爐節能系統優化

韓旭鑫

（河鋼集團宣鋼公司二鋼軋廠，河北 張家口 075100）

1 現狀概述

鋼水爐外精煉是為適應鋼品種質量的提高，開發新品種以及生產過程合理化不可缺少的工序，成為現代煉鋼、連鑄生產中的重要環節。隨著宣鋼公司“優轉特”模式的推進，特鋼品種開發及產量提升，對爐外精煉設備穩定、高效運行提出了更高的要求。目前，150 t爐區爐外精煉工藝為LF-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有限公司總體設計安裝，屬于兩車兩位型雙工位，設計能力為年產165萬噸，于2015-09-16順利投產。投產后，RH精煉爐在公司“優轉特”實施過程中發揮著至關重要的作用，主要承擔GCr15軸承鋼、35MnBH履帶鋼等特鋼的生產冶煉。RH精煉爐生產所用能源介質非常集中，鑒于其間斷性生產的組織模式，如何在保證設備正常維護的情況下實現節能降耗，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非冶煉時需要停送氣體介質，降低能耗，濁環水系統同樣具備停送條件，而軟環水系統由于涉及附帶主控室、電氣室水冷空調供水，為保證空調正常運轉不具備停水條件，因而造成軟水系統水、電浪費。據統計，每日產生額外費用約1萬元。鑒于RH精煉爐非冶煉狀況下造成的水、電、蒸汽消耗，需要對軟環水系統、蒸汽供汽系統進行改造優化，以降低能源介質消耗。針對軟環水中水冷空調供水問題，改造管路時將水冷空調從軟環水系統脫離，單獨接引空調水供水，保證水冷空調正常工作，這樣軟環水系統就可以停泵停水，降低消耗。

2.2 蒸汽成本高

冬季，為滿足真空抽氣系統及管路防凍保溫需要，蒸汽要以5 t/h耗量供應，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，真空抽氣系統暖管汽源可以利用轉爐余熱，鍋爐蒸汽由蓄熱站倒供實現，這樣既充分利用了轉爐余熱蒸汽，又降低了75 t鍋爐外供蒸汽暖管產生的能源成本。

2.3 溫度無法精準控制

精煉溫度是生產過程的重要參數，也是制約生產成本的重要因素。溫度過高會對產品質量產生重大影響，溫度過低又會導致連鑄機絮流事故，將溫度穩定在需要的范圍，避免能源浪費是節能降耗的重要手段。

3 解決方案

3.1 軟水管路優化

在當前微利乃至不盈利的鋼鐵市場新格局下，為了充分對RH精煉爐設備系統進行挖潛，本著降本增效、節能降耗的原則，經對存在問題的研究論證，最終形成的改造方案為：將RH精煉爐空調水總管從軟環水脫離斷開，由主廠房B列112線空調水總管單獨接引一趟專供RH精煉爐空調水管。具體路由為：由C列112線空調水總管引出DN80空調水，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，在16.2 m平臺管道沿至F列，從F列下沿至7.6 m平臺下方，與現空調水DN80主管聯通。該方案需增加DN80管道長度約為370 m，在C列進回水處各增加DN80閥門一套，便于日后管路維檢。改造后，水冷空調單獨由空調水供水，夏季在RH精煉爐非冶煉時即可實現軟環水系統停泵停水、節能降耗。水冷空調供水從軟環水系統脫離后，主控室、電氣室水冷空調運行正常，夏季RH精煉爐非冶煉時具備停送軟環水節能的條件。軟環水系統改造后水冷空調運行良好，實現了設備本體水與空調水單獨控制，便于設備系統維檢，同時又實現了節能降耗。改造前，在RH精煉爐非冶煉時無法停用軟環水，供水流量為310 m3/h，每天產生水、電成本費用約為1萬元；改造后，按目前RH產能統計，每月有15天非冶煉時間，非冶煉時具備停送軟環水條件，每年按6個月計，則共節約能耗成本90萬元。

3.2 供汽回路優化

原75 t鍋爐供RH暖管蒸汽改為150 t轉爐自產飽和蒸汽進行暖管，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號調節閥供汽，經由75 t鍋爐供汽管路旁通6號閥進行送汽。75 t鍋爐供汽管路旁通6號閥開度控制在50%～100%，75 t鍋爐供汽管路調節閥主路閥門處于關閉狀態，DN250連通管閥門處于關閉狀態。RH精煉爐生產前切換到RH爐供汽模式。暖管蒸汽供汽模式優化后，75 t外供蒸汽即可停用，利用轉爐自產飽和蒸汽供汽，保證滿足真空抽氣系統及管路防凍保溫需要。RH精煉爐暖管蒸汽供汽模式優化后，可滿足系統冬季暖管需要。蒸汽供汽模式的優化達到了預期目標，大大降低了外供蒸汽能耗成本，充分利用轉爐飽和蒸汽實現了冬季設備維保。優化前，RH精煉爐真空抽氣系統暖管需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。改用轉爐自產飽和蒸汽暖管后，飽和蒸汽比高溫高壓蒸汽沿途損失低約10%，即可節約外供蒸汽沿途損失的成本，按目前RH產能統計每月有15 d非冶煉時間，非冶煉時冬季防凍保溫需暖管每年按5個月計，則共節約能耗成本12.6萬元。

3.3 溫度精準控制

組織技術人員對現場原有二級數據進行優化，開發精煉溫度查詢系統，實現煉鋼與精煉工序對溫度數據同步共享，根據實際需求確定數據鋼種、熔煉號、包況、溫度、時間等信息采集點，通過對數據采集點的分析，建立數據庫ER圖和關系模式，進行數據庫設計，創建相應的數據表和視圖，編制數據庫程序，采用DBLINK＋存儲過程＋JOB的數據庫程序處理模式，對數據進行初步處理。根據需求，為保證系統兼容性，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程序，進行詳細的界面設計、數據處理和邏輯算法程序設計，實現增、刪、改、查和數據導出功能，具備溫度管理、包況管理、溫度報表管理、轉爐工位、精煉工位管理等功能，實現了鋼水溫度的精確控制，滿足了精煉溫度管理要求，為品種鋼節能創效提供良好的條件。

4 結論

軟環水系統改造將水冷空調脫離后，涉及水冷空調系統維檢，將不再造成設備本體全面停水，保證了設備正常運轉。而冬季暖管蒸汽供汽模式的優化，在充分利用了轉爐自產飽和蒸汽的同時，還大大降低了外供蒸汽成本，實現了節能降耗、挖潛增效。

參考文獻：

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