武鋼RH-MFB技術

1、武鋼武鋼RH-MFB技術的初步技術的初步應用及優(yōu)化應用及優(yōu)化 林利平 張文輝 陳清泉 田義勝 王安軍武鋼鋼鐵集團公司第二煉鋼廠 1. 前言前言 武鋼二煉鋼廠現(xiàn)生產(chǎn)鋼種達450個左右，其中經(jīng)RH精煉鋼種達350個，是武鋼品種鋼生產(chǎn)基地。目前二煉鋼廠建成兩臺RH真空處理裝置，1號RH配置KTB頂槍系統(tǒng)和WPB噴粉系統(tǒng)。根據(jù)公司產(chǎn)品定位和市場需求，為了優(yōu)化產(chǎn)品結構，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品市場競爭能力，2005年3月，2號RH新增一套MFB頂槍裝置。改造后的2號RH-MFB頂槍裝置具有處理及非處理的在線加熱、去除真空室結瘤、吹氧脫碳、鋼水加鋁升溫功能。在設計審查和調(diào)試及試生產(chǎn)過程中，我廠對MFB設備、

2、工藝、操作進行了不斷的完善及優(yōu)化，使MFB裝置更適合二煉鋼廠生產(chǎn)。 2. MFB主要設備主要設備 頂槍頂槍真空密封裝置頂槍升降裝置密封裝置卡持機構頂槍蓋板頂槍閥站 其它2.1 頂槍及其真空密封裝置介紹 頂槍采用四層套管結構，氧氣軟管、氮氣軟管、加熱煤氣軟管和冷卻水軟管與頂槍法蘭固定。頂槍采用銅質(zhì)拉瓦爾噴頭。頂槍移動過程中，氮氣作為防堵氣體從頂槍噴口噴出，頂槍上部設有與控制系統(tǒng)連鎖的回火及熄火檢測器、冷卻水報警檢測器。 頂槍采用壓蓋和沖氣兩種密封方式，密封室安裝在真空室頂部的槍孔法蘭上，由氣動卡持機構把持，槍孔檢查及換室作業(yè)時，密封裝置隨頂槍一起運動。 2.2 頂槍能源介質(zhì)參數(shù)及用途 名稱壓力/

3、MPa標準流量/m3/h用途壓縮空氣0.2對沖氮密封硅膠套管進行沖氮密封，確保高真空氮氣0.450密封室吹氮保護硅膠套管、頂槍吹掃，對煤氣管道進行加熱前的吹掃氬氣0.650頂槍吹氧脫碳及吹氧加鋁升溫作業(yè)時對頂槍煤氣孔進行吹掃氧氣0.82000用于頂槍吹氧脫碳及吹氧加鋁升溫作業(yè)、處理及非處理加熱作業(yè)，處理完后真空室中部殘鋼去除煤氣0.018520用于處理及非處理加熱作業(yè)3. RH-MFB功能概述功能概述常壓下加熱真空室。在爐與爐之間、澆次與澆次之間加熱真空室，使真空室耐火材料保持高溫狀態(tài)。在線處理中加熱鋼水和耐火材料，減少鋼水處理過程中溫降，抑制真空室中部結瘤。對需脫碳的鋼種通過頂吹氧強制并加速

4、脫碳。通過頂吹氧氣對鋼水進行加鋁升溫。去除真空室結瘤。 4. RH-MFB的優(yōu)越性的優(yōu)越性提高轉爐出鋼碳含量，降低出鋼溫度。常壓下加熱真空室，加熱操作快捷、方便，真空室保溫效果好。在線處理中加熱鋼水和耐火材料，減少鋼水處理過程中溫降，抑制真空室中部結瘤?？梢詫σ虺煞?、溫度、節(jié)奏等控制失控的鋼水進行吹氧加鋁升溫，從而挽救了事故鋼水。5. RH-MFB的實際應用的實際應用吹氧深脫碳技術終溫控制技術頂槍加熱技術清理殘鋼技術加鋁升溫技術5.1 吹氧深脫碳技術 超低碳鋼的生產(chǎn)，RH初始C含0.04%0.06%，進行17分鐘的深脫碳，采用MFB工藝及RH“三段式”供氣操作方式，脫碳終點碳含量可以穩(wěn)定在10

5、m18ppm之間，終點平均碳含量小于15ppm。5.1 吹氧深脫碳技術MFBMFB吹氧量計算：吹氧量計算：F F0202=（CC始始-C-C終終）1.33+O1.33+O脫碳終點脫碳終點-O-O0 0-O-O渣渣/（OO理理）式中：式中：F F0202吹氧量，吹氧量，NmNm3 3/t.s /t.s CC始始轉爐到轉爐到RHRH起始碳含量，起始碳含量，PPmPPmCC終終RHRH脫碳終點碳含量，脫碳終點碳含量，ppmppm OO脫碳終點脫碳終點RHRH脫碳終點氧含量，脫碳終點氧含量，PPmPPmOO0 0轉爐到轉爐到RHRH起始氧含量，起始氧含量，ppmppm OO渣渣RHRH脫碳過程中鋼渣及

6、耐材向鋼液傳輸氧含量，脫碳過程中鋼渣及耐材向鋼液傳輸氧含量，ppmppm；這和鋼；這和鋼 包渣層厚度，鋼水氧化性，耐材質(zhì)量有關包渣層厚度，鋼水氧化性，耐材質(zhì)量有關OO理理向鋼液每吹向鋼液每吹1Nm1Nm3 3/t.s/t.s氧氣，理論供氧量氧氣，理論供氧量 吹氧收得率吹氧收得率5.2 終溫控制技術 RH-MFB生產(chǎn)鋼種終點溫度的控制是衡量操作控制水平的重要因素，超低碳鋼生產(chǎn)要根據(jù)轉爐到RH起始碳含量確定二次燃燒反應的熱補償值，要控制好脫碳終點氧含量，掌握不同類型的超低碳鋼合金化后溫度變化規(guī)律。鎮(zhèn)靜鋼的溫度控制需考慮MFB加熱時機、加熱時間、加熱參數(shù)。同時所有的精煉品種均需考慮鋼包使用狀態(tài)，真空

7、室的溫度情況、RH處理時間等因素。目前二煉鋼廠RH-MFB鋼種的終點溫度控制合格率大于90%。5.3 頂槍加熱技術 利用RH-MFB頂槍可以進行處理及非處理期間的加熱。MFB非處理的加熱要求真空室溫度大于600。加熱期間通過裝置在頂槍頂部的火焰監(jiān)視器對加熱進行監(jiān)護。二煉鋼廠通過多爐實踐摸索出最佳加熱槍位，升溫速度、加熱參數(shù)配比，其目的是使加熱火焰充盈真空室，特別是非處理加熱過程中，關注下部槽及插入管的加熱狀態(tài)，以免形成溫度梯度，影響下部槽及插入管的使用壽命。鎮(zhèn)靜鋼處理過程中設定合適的加熱參數(shù)加熱20分鐘，可以確保鋼液溫度減少損失8-10。5.4 清理殘鋼技術 RH-MFB頂槍雖然具備處理及非處

8、理的加熱功能，但二煉鋼廠所使用燃氣為低壓焦爐煤氣，發(fā)熱值低，真空室結瘤不可避免。由于二煉鋼廠精煉品種隨市場要求變化，品種間轉換頻繁，在生產(chǎn)超低碳鋼，低錳鋼、低硅鋼、低磷鋼時，視前一個澆次精煉鋼水成分，必要時對真空室進行去除殘鋼作業(yè)，然后用普鋼清洗真空室。5.5 加鋁升溫技術注意問題處理方法鋼種鋼種有所選擇，對于質(zhì)量要求高，高附加值鋼種，嚴禁MFB加鋁升溫作業(yè)。循環(huán)時間為了確保鋼液質(zhì)量，合金化后鋼液進行3次循環(huán)，確保去夾雜效果爐渣及插入管管型控制由于鋼渣含大量Al23，鋼渣變粘，變硬，插入管內(nèi)經(jīng)變小，插入管外壁結渣蓋， 加入稀渣劑小批量、均勻加鋁小批量、均勻加鋁加鋁量及吹氧量二者相匹配，加鋁量及

9、吹氧量有所限制，確保鋼液質(zhì)量6. RH-MFB的優(yōu)化改進的優(yōu)化改進MFB吹氧作業(yè)時，為了防止燃氣孔堵塞，原設計防堵氣體為氮氣，調(diào)試期間變更為氬氣，確保了鋼液質(zhì)量。增加卸荷閥:為保證MFB頂槍的安全使用，新增卸荷閥。當頂槍因水系統(tǒng)報警時，RH操作工可以切斷氧槍進水伐，當水站和RH之間水壓升高，達到一定的壓力時，卸荷閥自動開啟，不會造成水站增壓泵故障。隔熱板冷卻:原設計中為了保證RH-MFB頂槍處于真空室待機位時槍頭不粘鋼，在真空室頂部設置隔熱板，隔熱板為鑄鐵水冷，調(diào)試過程中改進為耐材，確保處理過程中安全。6. RH-MFB的優(yōu)化改進的優(yōu)化改進頂槍孔砌筑改進:設計過程中頂槍和頂槍孔之間間隙為20mm，由于頂槍孔砌轉，周圍輔以澆注料搗打，使用過程中頂槍孔受熱膨脹，頂槍運動受阻，現(xiàn)以改進。頂槍及燃氣孔的吹掃:試生產(chǎn)過程中對頂槍及燃氣孔的吹掃氣體流量進行優(yōu)化調(diào)整，其目的既要保證頂槍噴頭不粘鋼，又要保證處理過程中極限真空度達標。頂部頂槍孔對中:頂槍和真空室頂部頂槍孔對中的要求高，二煉鋼廠及時調(diào)整了真空室的停位精度，確保真空室停位精度10mm以內(nèi)。加熱參數(shù)調(diào)整:優(yōu)化MFB處理及非處理的加熱參數(shù)，使加熱過程火焰充盈，避免RH下部槽及插入管內(nèi)壁溫低，影響其使用壽命。7. 結語結語武鋼二煉鋼廠利用RH-MFB裝置生產(chǎn)深脫碳鋼，經(jīng)17分鐘的深脫碳，可以使脫碳終點碳含量穩(wěn)定在 10-18ppm之間。經(jīng)R