RH真空槽安全及高效頂槍烘烤技術

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，三座預熱槍及燒嘴，頂槍及預熱槍烘烤裝置作為真空槽的加熱烘烤設備，主要運用于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)較大，造成熄火，此時如不迅速關閉切斷閥，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，同時大火信號自動熄火檢測功能也有不完善的地方，造成了較大安全隱患；受氣體壓力波動等影響，點火過程中無法確保一次成功，特別是冷槽在點火過程中成功率較低，多次點火失敗易造成真空槽內煤氣濃度過高，影響安全運行。良好的烘烤效果可以對真空槽使用壽命產生積極影響，探索通過自動控制烘烤曲線及各參數優化，延長真空槽壽命，達到降本目的。

2 項目成果內容

2.1 增強點小火安全可靠性 目前影響點火的兩大因素是(1)由于生產工藝等外界因素影響造成點火裝置的損壞，主要包括頂槍點火器點火變壓器壞；燒嘴離子火檢測板壞及外套管燒熔；頂槍點火器瓷夾具斷裂及離子火檢測頂針壞。(2)點火氣源壓力不穩定影響小火點火成功率。針對上述上述兩類影響點小火的因素，一方面對點火器瓷套管進行改造，替換為點火專用高壓電纜，徹底擺脫了對瓷套管的依賴。使用至今已半年，效果良好；另一方面是點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，同時對在線外對此檢測針進行焊接修復，并對檢測針角度進行調整。2#RH在頂槍底部安裝堵頭，防止鋼渣進入，有效保護了離子火檢測頂針。對于點火氣源壓力不穩定問題，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，點火中如壓力值波動較大可第一時間發現，節省了故障排查速度。

2.2 對大火信號穩定性進行研究 對大火檢測控制系統進行優化，對火焰檢測的靈敏性進行研究；對泄漏檢測進行和雙切斷閥控制增加快速響應；大火檢測關系到這個頂槍運行的安全性，所以必須確保該系統的穩定，由于大火檢測對不同氣體(焦爐煤氣、高爐煤氣或純氧)檢測靈敏度是不一致的，2020年4月，聯系冬斯廠家對RH大火檢測進行了效驗，對靈敏度進行了測試，確保檢測無誤。對泄露檢測和雙煤氣切斷閥的連鎖業進行了測試。另一方面，對頂槍烘烤過程冷卻水流量差與烘烤連鎖也進行了測試，確保整套點火系統的安全。

2.3 提高點火裝置一次成功率 增強點火裝置氮氣吹掃功能，特別是噴粉和吹氧過程增加氮氣吹掃量和延時吹掃；減少噴濺渣對點火頭影響；對小火點火裝置結構進行優化，減少生產過程中噴濺對點火器的影響。

2.4 確保預熱燒嘴點火安全穩定 預熱燒嘴是對待上線真空槽干燥、預熱的專用加熱設備，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，并保證鋼水成分穩定。目前RH預熱燒嘴火焰檢測主要存在以下問題:RH預熱燒嘴火焰檢測安裝在預熱燒嘴爐蓋上，靠近火源，環境穩定非常高，測量顯示預熱燒嘴點火器使用的環境穩定達到120℃，火焰檢測由于長時間受高溫烘烤損壞。現預熱燒嘴火焰檢測的頻繁損壞嚴重影響了真空槽烘烤相互匹配的上線節奏。針對現場情況，我們準備對預熱燒嘴火焰檢測進行以下改造:(1)將原預熱槍一體式火焰檢測改造成頂槍上的分體式火焰檢測，預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)單獨排一路吹掃氮氣給火檢探頭吹掃保護。

2.5 在確保頂槍烘烤設備正常運行前提下，對烘烤功率曲線及PID控制進行新增優化，減少能源消耗，延長真空槽壽命，達到降本目的[2]。此項正在實施，與生產方對真空槽使用壽命進行了跟蹤試驗，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，真空槽穿透率由改造前的9次減少到2次。

3 產生的經濟效益

頂槍點火烘烤安全穩定，全年無設備及安全事故；提高真空槽使用壽命5%以上，大大節約了生產成本。