基于高效煉鋼技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用

【摘要】中厚板廠45噸轉(zhuǎn)爐區(qū)在現(xiàn)有設(shè)備工藝的基礎(chǔ)上利用優(yōu)化合金在線烘烤、鋼包在線蓄熱式烘烤燒嘴等措施，加上投入鋼包納米技術(shù)控制應(yīng)用，達(dá)到了低鐵耗、低溫度煉鋼的高效煉鋼目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】合金；燒嘴；烘烤；納米技術(shù)

1、前言

隨著科技日益更新，冶金工業(yè)冶煉技術(shù)也得到了提高，國內(nèi)鋼企在生產(chǎn)過程中都保持著適度發(fā)展和上游需求供應(yīng)不足所產(chǎn)生的矛盾相對明顯。煉鋼中鐵水供應(yīng)就是其中的一個例子，在當(dāng)今國內(nèi)鋼鐵冶煉中鐵水供應(yīng)技術(shù)已達(dá)到先進(jìn)技術(shù)水平，從多種方式降低成本，成果明顯。鋼鐵鐵水耗能有了明顯的降低，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度也明顯降低。在當(dāng)前冶金行業(yè)虧損經(jīng)營狀況下，如何降低耗能且又提高煉鋼效率是當(dāng)前冶金行業(yè)一直研究的課題。當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)改造最大的減少成本是利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行工藝或者設(shè)備創(chuàng)新，通過利用新技術(shù)、新材料及新工藝提高設(shè)備利用率。通過對現(xiàn)場設(shè)備研究確定采取合金在線烘烤、提高煤氣流量效率、減少熱損失等措施，達(dá)到降耗高效煉鋼的目的。

2、優(yōu)化工藝措施應(yīng)用

2.1合金在線烘烤技術(shù)的應(yīng)用

2.2.1隨著工藝生產(chǎn)優(yōu)化及鋼品種不斷更新，平均噸鋼合金的用量隨著45噸轉(zhuǎn)爐品種鋼比的不斷增加而增加，尤其是低合金鋼的冶煉，其合金的物理溫降相對增大。為了減少鋼水物理溫將，應(yīng)在轉(zhuǎn)爐添加合金前加熱升溫到某一溫度，可有效降低因加入合金而造成的溫將。結(jié)合45噸轉(zhuǎn)爐設(shè)備間距及工藝性能要求，確定在每個合金料倉中增加烘烤燒嘴，并采取人工點(diǎn)火技術(shù)，煤氣采用混合煤氣烘烤。

2.2.2效果顯著，結(jié)果比較

結(jié)論：投入合金烘烤技術(shù)工藝后，合金在加入鋼包前由30℃升高到271℃，平均升高241℃。

2）對出鋼溫度影響

當(dāng)前45噸煉鋼轉(zhuǎn)爐的每爐出鋼量平均約為44.5噸，不同鋼種合金升溫后對出鋼過程溫降影響見表2。

即平均相應(yīng)出鋼溫度可降低3.64℃，并且合金使用量越大，則相對降低出鋼溫度越明顯。

3、鋼包在線蓄熱式烘烤燒嘴的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1設(shè)備工藝設(shè)計(jì)

通過對現(xiàn)場原鋼包在線蓄熱式烘烤器設(shè)備工藝及當(dāng)前冶金技術(shù)應(yīng)用分析，現(xiàn)場存在的問題主要是煤氣流量低，烘烤效果差，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化設(shè)備工藝必不可少，因此，通過與鞍山熱能院合作，對現(xiàn)有蓄熱體的煤氣管道進(jìn)行了改進(jìn)，擴(kuò)大了煤氣流量的管道直徑，烘烤燒嘴的出口直徑從Ф108mm調(diào)整為Ф133mm，顯然提高了煤氣流量效率，從而改善了烘烤的效果，火焰長度和剛度得到顯著改善，鋼包溫差控制在50℃以內(nèi)。

3.2效果比較

1）鋼包烘烤效果具體見表3。

通過對烘烤器燒嘴進(jìn)行優(yōu)化后，升溫速度平均提高14.3℃/min，效果顯著。

2）吹氬溫降比較

優(yōu)化鋼包蓄熱式烘烤器燒嘴后，連續(xù)統(tǒng)計(jì)120爐吹氬溫降與原情況比較效果見表4：

優(yōu)化鋼包蓄熱式烘烤器燒嘴后，在相同吹氬壓力情況下，吹氬過程溫降平均降低1.88℃/min，證明鋼包烘烤效果有了明顯的提高，包襯吸熱能力降低。

4、鋼包納米技術(shù)的應(yīng)用

4.1工藝設(shè)計(jì)

結(jié)合原有工藝研究，鋼包運(yùn)行過程中熱損失比較嚴(yán)重，針對這一問題決定采用新材料的應(yīng)用，采用熱屏蔽納米絕熱板代替原砌筑中使用的材料，納米高溫絕熱板目前世界上隔熱性能最好的高溫隔熱材料，其隔熱性能比傳統(tǒng)纖維類的隔熱材料要好3～4倍。在高溫下，傳熱的主要作用是熱輻射，納米微孔隔熱材料添加了特殊的紅外添加劑，在高溫下阻止和反射紅外射線，把輻射傳熱作用降低到最低點(diǎn)，使得材料高溫下的輻射傳熱系數(shù)降低到最低值。使鋼包包襯具有更好的保溫功能，進(jìn)一步降低鋼包運(yùn)行中的熱損失。

4.2效果比較

1）鋼包的使用情況鋼包使用情況見表5。

采用納米技術(shù)后，鋼包外壁溫度的平均溫度降低為33℃。

2）鋼包外壁溫度變化趨勢

對比不同包齡外壁溫度變化趨勢如下圖所示：

5、結(jié)論

通過應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝加上連鑄機(jī)的提速，鐵水耗能進(jìn)一步降低，達(dá)到了831.28Kg/t，效果明顯，煉鋼工序溫度顯著提高，出鋼溫將也明顯得到改善，達(dá)到50℃以內(nèi)，45噸轉(zhuǎn)爐在低耗工況下，生產(chǎn)穩(wěn)定，可適應(yīng)多種模式下生產(chǎn)。通過優(yōu)化改進(jìn)，滿足了現(xiàn)場生產(chǎn)需求，進(jìn)一步提高了效益。

參考文獻(xiàn)

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[4]陳偉慶.冶金工程試驗(yàn)技術(shù)北京冶金工業(yè)出版社，2008

作者簡介

劉建新，男，1973年出生，1992年畢業(yè)于河北冶金工業(yè)學(xué)校鋼鐵冶金專業(yè)，后進(jìn)修北京科技大學(xué)冶金工程專業(yè)，現(xiàn)為濟(jì)鋼中厚板廠責(zé)任工程師。