干式(機(jī)械泵)真空系統(tǒng)應(yīng)用于RH工藝的實踐
介紹了干式(機(jī)械)真空泵系統(tǒng)在重鋼210tRH的應(yīng)用，重點闡述了干式真空泵的設(shè)備運行情況及冶金效果實績。生產(chǎn)實踐表明，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)動能源，其運行不受蒸氣壓力、溫度的制約，可根據(jù)生產(chǎn)實際情況隨時起停泵，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)備均為多級蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)，但從國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，多級蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)受到蒸氣的制約性較大，同時為遵行重鋼環(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RH真空系統(tǒng)進(jìn)行研究。
經(jīng)考察，目前國內(nèi)、國外真空系統(tǒng)普遍采用兩種方式:多級蒸氣泵(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)，對此兩種方式真空系統(tǒng)進(jìn)行對比、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運行7個月處理鋼水42萬t的生產(chǎn)實踐表明，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)動能源，其運行不受蒸氣壓力、溫度的制約，可根據(jù)生產(chǎn)實際情況隨時起停泵，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)、鋼包臺車系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、能源介質(zhì)系統(tǒng)均采用PLC全自動化控制，并配置溫度控制預(yù)報模型、成分模擬計算模型、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)
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的正常運行及冶金效果。重鋼210tRH真空泵設(shè)計抽氣能力為67Pa時最大抽氣能力800kg/h，與國內(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臺機(jī)械泵組成(見圖2)，第1級為1臺IDX1300螺桿泵(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下抽氣量1300m3/h);第2級為1臺SN7000羅茨泵(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下抽氣量8000m3/h);第3級為2臺HV40000羅茨泵(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下每臺泵抽氣量40000m3/h)。螺桿泵、羅茨泵以電能作為能源介質(zhì)。
圖1 干式真空系統(tǒng)布置簡圖
結(jié)論
1)經(jīng)過7個多月42萬t鋼的生產(chǎn)檢驗，重鋼210tRH干式(機(jī)械泵)真空泵系統(tǒng)運行正常。
2)重鋼210tRH干式(機(jī)械泵)真空泵系統(tǒng)67Pa時最大抽氣能力達(dá)800kg/h，抽真空時間415min以內(nèi)真空槽內(nèi)壓力達(dá)67Pa，達(dá)到設(shè)計要求，并達(dá)多級蒸氣噴射泵的能力。
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)備運行穩(wěn)定可靠。
5)干式(機(jī)械泵)真空泵運行成本較多級蒸氣噴射泵低7174元/t(鋼)。
6)干式(機(jī)械泵)真空泵較多級蒸氣噴射泵更加環(huán)保，生產(chǎn)組織更加靈活。
