武鋼RH-MFB技術(shù)

1、武鋼武鋼RH-MFB技術(shù)的初步技術(shù)的初步應(yīng)用及優(yōu)化應(yīng)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(tuán)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(dá)450個(gè)左右，其中經(jīng)RH精煉鋼種達(dá)350個(gè)，是武鋼品種鋼生產(chǎn)基地。目前二煉鋼廠建成兩臺(tái)RH真空處理裝置，1號(hào)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(chǎng)需求，為了優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，2005年3月，2號(hào)RH新增一套MFB頂槍裝置。改造后的2號(hào)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(jié)瘤、吹氧脫碳、鋼水加鋁升溫功能。在設(shè)計(jì)審查和調(diào)試及試生產(chǎn)過(guò)程中，我廠對(duì)MFB設(shè)備、

2、工藝、操作進(jìn)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(shè)備主要設(shè)備 頂槍頂槍真空密封裝置頂槍升降裝置密封裝置卡持機(jī)構(gòu)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(jié)構(gòu)，氧氣軟管、氮?dú)廛浌?、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(dòng)過(guò)程中，氮?dú)庾鳛榉蓝職怏w從頂槍噴口噴出，頂槍上部設(shè)有與控制系統(tǒng)連鎖的回火及熄火檢測(cè)器、冷卻水報(bào)警檢測(cè)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(dòng)卡持機(jī)構(gòu)把持，槍孔檢查及換室作業(yè)時(shí)，密封裝置隨頂槍一起運(yùn)動(dòng)。 2.2 頂槍能源介質(zhì)參數(shù)及用途 名稱壓力/

3、MPa標(biāo)準(zhǔn)流量/m3/h用途壓縮空氣0.2對(duì)沖氮密封硅膠套管進(jìn)行沖氮密封，確保高真空氮?dú)?.450密封室吹氮保護(hù)硅膠套管、頂槍吹掃，對(duì)煤氣管道進(jìn)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(shí)對(duì)頂槍煤氣孔進(jìn)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(guò)程中溫降，抑制真空室中部結(jié)瘤。對(duì)需脫碳的鋼種通過(guò)頂吹氧強(qiáng)制并加速

4、脫碳。通過(guò)頂吹氧氣對(duì)鋼水進(jìn)行加鋁升溫。去除真空室結(jié)瘤。 4. RH-MFB的優(yōu)越性的優(yōu)越性提高轉(zhuǎn)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(guò)程中溫降，抑制真空室中部結(jié)瘤。可以對(duì)因成分、溫度、節(jié)奏等控制失控的鋼水進(jìn)行吹氧加鋁升溫，從而挽救了事故鋼水。5. RH-MFB的實(shí)際應(yīng)用的實(shí)際應(yīng)用吹氧深脫碳技術(shù)終溫控制技術(shù)頂槍加熱技術(shù)清理殘鋼技術(shù)加鋁升溫技術(shù)5.1 吹氧深脫碳技術(shù) 超低碳鋼的生產(chǎn)，RH初始C含0.04%0.06%，進(jìn)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(diǎn)碳含量可以穩(wěn)定在10

5、m18ppm之間，終點(diǎn)平均碳含量小于15ppm。5.1 吹氧深脫碳技術(shù)MFBMFB吹氧量計(jì)算：吹氧量計(jì)算：F F0202=（CC始始-C-C終終）1.33+O1.33+O脫碳終點(diǎn)脫碳終點(diǎn)-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(zhuǎn)爐到轉(zhuǎn)爐到RHRH起始碳含量，起始碳含量，PPmPPmCC終終RHRH脫碳終點(diǎn)碳含量，脫碳終點(diǎn)碳含量，ppmppm OO脫碳終點(diǎn)脫碳終點(diǎn)RHRH脫碳終點(diǎn)氧含量，脫碳終點(diǎn)氧含量，PPmPPmOO0 0轉(zhuǎn)爐到轉(zhuǎn)爐到RHRH起始氧含量，起始氧含量，ppmppm OO渣渣RHRH脫碳過(guò)程中鋼渣及

6、耐材向鋼液傳輸氧含量，脫碳過(guò)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(guān)包渣層厚度，鋼水氧化性，耐材質(zhì)量有關(guān)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(shù) RH-MFB生產(chǎn)鋼種終點(diǎn)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(zhuǎn)爐到RH起始碳含量確定二次燃燒反應(yīng)的熱補(bǔ)償值，要控制好脫碳終點(diǎn)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(shí)機(jī)、加熱時(shí)間、加熱參數(shù)。同時(shí)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(shí)間等因素。目前二煉鋼廠RH-MFB鋼種的終點(diǎn)溫度控制合格率大于90%。5.3 頂槍加熱技術(shù) 利用RH-MFB頂槍可以進(jìn)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(guò)裝置在頂槍頂部的火焰監(jiān)視器對(duì)加熱進(jìn)行監(jiān)護(hù)。二煉鋼廠通過(guò)多爐實(shí)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(guò)程中，關(guān)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(guò)程中設(shè)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(shù) 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?xì)鉃榈蛪航範(fàn)t煤氣，發(fā)熱值低，真空室結(jié)瘤不可避免。由于二煉鋼廠精煉品種隨市場(chǎng)要求變化，品種間轉(zhuǎn)換頻繁，在生產(chǎn)超低碳鋼，低錳鋼、低硅鋼、低磷鋼時(shí)，視前一個(gè)澆次精煉鋼水成分，必要時(shí)對(duì)真空室進(jìn)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(shù)注意問(wèn)題處理方法鋼種鋼種有所選擇，對(duì)于質(zhì)量要求高，高附加值鋼種，嚴(yán)禁MFB加鋁升溫作業(yè)。循環(huán)時(shí)間為了確保鋼液質(zhì)量，合金化后鋼液進(jìn)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(jié)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(jìn)的優(yōu)化改進(jìn)MFB吹氧作業(yè)時(shí)，為了防止燃?xì)饪锥氯?，原設(shè)計(jì)防堵氣體為氮?dú)?，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(dāng)頂槍因水系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，RH操作工可以切斷氧槍進(jìn)水伐，當(dāng)水站和RH之間水壓升高，達(dá)到一定的壓力時(shí)，卸荷閥自動(dòng)開(kāi)啟，不會(huì)造成水站增壓泵故障。隔熱板冷卻:原設(shè)計(jì)中為了保證RH-MFB頂槍處于真空室待機(jī)位時(shí)槍頭不粘鋼，在真空室頂部設(shè)置隔熱板，隔熱板為鑄鐵水冷，調(diào)試過(guò)程中改進(jìn)為耐材，確保處理過(guò)程中安全。6. RH-MFB的優(yōu)化改進(jìn)的優(yōu)化改進(jìn)頂槍孔砌筑改進(jìn):設(shè)計(jì)過(guò)程中頂槍和頂槍孔之間間隙為20mm，由于頂槍孔砌轉(zhuǎn)，周圍輔以澆注料搗打，使用過(guò)程中頂槍孔受熱膨脹，頂槍運(yùn)動(dòng)受阻，現(xiàn)以改進(jìn)。頂槍及燃?xì)饪椎拇祾?試生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)頂槍及燃?xì)饪椎拇祾邭怏w流量進(jìn)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(guò)程中極限真空度達(dá)標(biāo)。頂部頂槍孔對(duì)中:頂槍和真空室頂部頂槍孔對(duì)中的要求高，二煉鋼廠及時(shí)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(guò)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(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)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(diǎn)碳含量穩(wěn)定在 10-18ppm之間。經(jīng)R