2018年至今,由于我国对安全环境保护重视程度的加大,京津冀地区钢铁企业限产50%,带来的直接影响就是铁水量减少,为保证企业正常运营,保证职工收入稳定,如何能更多的消耗废钢成了企业兴亡的关键。钢包加盖系统能使钢包在运转过程中降低温度损失,从而通过降低出钢温度来更多的消耗废钢,减少铁水消耗。唐银钢铁公司炼钢厂积极顺应市场要求,结合公司的实际情况,调试安装钢包加盖设施,在投入使用后,有效降低了出钢温度,增大了废钢装入。
使用钢包加盖对炼钢的意义
钢水包作为衔接转炉成品与连铸原料之间的纽带,在其吊运、浇注过程中会不断的通过热辐射向外散发能量。然而每一摄氏度的温度对于炼钢厂来说都是效益。因此,为减少钢包在运输过程中的热量损失就成了每个炼钢企业研究的重要方向。钢包在运输过程中的通过钢包内衬的热传导对于一个成熟的钢铁企业来说均能有效的控制。而钢水液面向空气接触的热辐射能力的降低成为了重要研究课题,2018年5月前,唐银转炉通过向钢包液面加覆盖剂来降低热量损耗,通过自身设备提升、改进,投入钢包加盖系统,有效的降低了运输过程中的热量损失。
装备及工艺
唐银钢铁公司成立于2006年,炼钢系统现有公称容量120t氧气顶底复吹转炉2座,8机8流连铸机2台,设计年产钢量260万t。主要钢种有普碳钢、低合金钢,主要轧制通用钢铁产品。工艺路线为转炉兑铁水罐→铁水捞渣→转炉→LF精炼炉→连铸机→轧钢生产线
转炉冶炼采用顶底复吹工艺,顶吹氧气,底吹惰性气体(N2/Ar切换),通过提高前期熔池升温,良好过程温度控制,加强熔池搅拌能力,使夹杂物和有害元素通过钢渣带走,产出合格钢水。LF炉处理过程中的最后测温取样、喂丝、吹氩搅拌等过程都可以在钢水罐接受工位进行,使LF炉的有效冶炼周期缩短,以便适应转炉的生产节奏。连铸采用分体中间包浇注,每个中间包4个流,通过中包自动液面控制,维持中间包钢水静压力稳定,促进夹杂物进一步上浮,并通过保护浇注,降低氧化物产生。
钢包加盖的工艺设备及特点
唐银炼钢厂的钢包加盖装置结合现场实际情况,并利用现场可利用的备件,重新设计,重新制作,并不断改进,将其他企业的液压传动方式改为机械传动,利用钢包车的运行进行钢包盖的挂钩与摘钩。主要设备机构由包盖、门架、起升机构等组成,见图1〜图3。
图1 钢包盖
图2 门架
图3 起升机构
3.1 钢包揭盖过程
出钢前加入引流剂时,要进行揭盖操作,液体天车将需要上线的带盖钢包吊运到即将出钢的炉座后的出钢车上,出钢车随即向加钢包加盖设备下方行进。出钢车由专人控制,停靠在钢包加盖器下方指定位置,炉后钢包盖起升机构由专人操作,操作前对起升机构、限位、承重部分、挂钩检查确认正常后方可操作。钢包加盖操作台合闸供电,开动出钢车将钢包移至起升机构下对齐。由职工操作钢包该提升装置,通过下勾、前移、起勾依次操作,确保钢包盖的4个吊耳均被吊起,钢包盖吊起后,钢包随出钢车进入炉下准备出钢,揭盖动作完成。
3.2 钢包加盖过程
出钢完毕,炉后处理结束后,出钢车载着重包行进至钢包加盖器下方。由职工操作,将钢包对准包盖,按下下降按钮,将钢包盖沟槽嵌入包耳中,使钢包盖盖严,再通过退勾提升使钢包盖与机构脱离,开出钢包车,钢包加盖完成。
3.3 倒渣作业过程
在钢包从连铸机下空包后折渣作业中,钢包倒渣时不得大于40度角,防止钢包倾角过大无法复位,利用包盖后挂耳作用力和重力,使钢包盖与钢包分离,同时在加盖钢包倒钢渣应慢起副钩,防止钢渣流动快包盖未打开而冲坏包盖。包内钢渣倒净后回到热修位进行修包作业。
钢包全程加盖效果分析
唐银炼钢厂钢包加盖装置在2018年5月份正式投入使用,并在6-7月中不断完善,为准确对比钢包加盖对出钢过程温降的影响,针对4-8月份生产的普碳钢和低合金钢的出钢温度进行比较,结果如下:
表1 低合金钢比较
表2 普碳钢
由表1、表2可以看出,低合金钢在4-8月间出钢温度降低10℃,钢包温度降低12℃,到连铸平台温度降低8℃,普碳钢出钢温度降低10℃,钢包温度降低15℃,连铸平台温度降低15℃。因此从钢包加盖实践应用,转炉平均温降10℃以上,通过成本测算,平均每1度钢水温度都有大约1.5元钱的效益,以年产240万t钢来计算,每年创效3600万元。
(2)同时节省下的温度提高了废钢装入量,唐银转炉4月份废钢装入平均26.19t/炉,通过钢包加盖的应用,8月份废钢平均装入提升至35.35t/炉,提升9.1t/炉,相当于在现有铁水基础上每炉增加9.11钢产量。
(3)降低了钢包周转的温度损失,钢包在连铸下空包温度由原来的1020℃,提升至1300℃。
结 语
(1)钢包加盖技术的投入应用,有效减少了钢包在运输及浇注过程中的热辐射温度损失,可降低出钢温度10℃以上。
(2)钢包加盖技术的投入应用,提高了废钢装入量,废钢装入量每炉提高9.1t,确保了在现有的铁水产量下的产量提升。
(3)钢包全程加盖对连铸下包及钢包周转没有任何影响。
(4)钢包全程加盖技术可有效减少钢水在运输过程中的吸氧,避免氧化物产生。
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