韩旭鑫

（河钢集团宣钢公司二钢轧厂，河北 张家口 075100）

1 现状概述

钢水炉外精炼是为适应钢品种质量的提高，开发新品种以及生产过程合理化不可缺少的工序，成为现代炼钢、连铸生产中的重要环节。随着宣钢公司“优转特”模式的推进，特钢品种开发及产量提升，对炉外精炼设备稳定、高效运行提出了更高的要求。目前，150 t炉区炉外精炼工艺为LF-RH模式，装配两座双工位LF钢包精炼炉、一座双工位RH真空精炼炉。RH精炼炉由上海宝钢工程技术有限公司总体设计安装，属于两车两位型双工位，设计能力为年产165万吨，于2015-09-16顺利投产。投产后，RH精炼炉在公司“优转特”实施过程中发挥着至关重要的作用，主要承担GCr15轴承钢、35MnBH履带钢等特钢的生产冶炼。RH精炼炉生产所用能源介质非常集中，鉴于其间断性生产的组织模式，如何在保证设备正常维护的情况下实现节能降耗，是我们需要解决的主要问题。

2 制约因素

2.1 软水耗能大

夏季，在RH非冶炼时需要停送气体介质，降低能耗，浊环水系统同样具备停送条件，而软环水系统由于涉及附带主控室、电气室水冷空调供水，为保证空调正常运转不具备停水条件，因而造成软水系统水、电浪费。据统计，每日产生额外费用约1万元。鉴于RH精炼炉非冶炼状况下造成的水、电、蒸汽消耗，需要对软环水系统、蒸汽供汽系统进行改造优化，以降低能源介质消耗。针对软环水中水冷空调供水问题，改造管路时将水冷空调从软环水系统脱离，单独接引空调水供水，保证水冷空调正常工作，这样软环水系统就可以停泵停水，降低消耗。

2.2 蒸汽成本高

冬季，为满足真空抽气系统及管路防冻保温需要，蒸汽要以5 t/h耗量供应，而这些暖管蒸汽全部由75 t锅炉外供，随之带来蒸汽成本增加。冬季，真空抽气系统暖管汽源可以利用转炉余热，锅炉蒸汽由蓄热站倒供实现，这样既充分利用了转炉余热蒸汽，又降低了75 t锅炉外供蒸汽暖管产生的能源成本。

2.3 温度无法精准控制

精炼温度是生产过程的重要参数，也是制约生产成本的重要因素。温度过高会对产品质量产生重大影响，温度过低又会导致连铸机絮流事故，将温度稳定在需要的范围，避免能源浪费是节能降耗的重要手段。

3 解决方案

3.1 软水管路优化

在当前微利乃至不盈利的钢铁市场新格局下，为了充分对RH精炼炉设备系统进行挖潜，本着降本增效、节能降耗的原则，经对存在问题的研究论证，最终形成的改造方案为：将RH精炼炉空调水总管从软环水脱离断开，由主厂房B列112线空调水总管单独接引一趟专供RH精炼炉空调水管。具体路由为：由C列112线空调水总管引出DN80空调水，沿112线至E列，走E列管道支架延伸至RH精炼炉16.2 m平台，在16.2 m平台管道沿至F列，从F列下沿至7.6 m平台下方，与现空调水DN80主管联通。该方案需增加DN80管道长度约为370 m，在C列进回水处各增加DN80阀门一套，便于日后管路维检。改造后，水冷空调单独由空调水供水，夏季在RH精炼炉非冶炼时即可实现软环水系统停泵停水、节能降耗。水冷空调供水从软环水系统脱离后，主控室、电气室水冷空调运行正常，夏季RH精炼炉非冶炼时具备停送软环水节能的条件。软环水系统改造后水冷空调运行良好，实现了设备本体水与空调水单独控制，便于设备系统维检，同时又实现了节能降耗。改造前，在RH精炼炉非冶炼时无法停用软环水，供水流量为310 m3/h，每天产生水、电成本费用约为1万元；改造后，按目前RH产能统计，每月有15天非冶炼时间，非冶炼时具备停送软环水条件，每年按6个月计，则共节约能耗成本90万元。

3.2 供汽回路优化

原75 t锅炉供RH暖管蒸汽改为150 t转炉自产饱和蒸汽进行暖管，暖管蒸汽量压力控制在0.6～1.0 MPa之间（流量约为5 t/h）。蒸汽由余热锅炉供汽管路阀组12、15号调节阀供汽，经由75 t锅炉供汽管路旁通6号阀进行送汽。75 t锅炉供汽管路旁通6号阀开度控制在50%～100%，75 t锅炉供汽管路调节阀主路阀门处于关闭状态，DN250连通管阀门处于关闭状态。RH精炼炉生产前切换到RH炉供汽模式。暖管蒸汽供汽模式优化后，75 t外供蒸汽即可停用，利用转炉自产饱和蒸汽供汽，保证满足真空抽气系统及管路防冻保温需要。RH精炼炉暖管蒸汽供汽模式优化后，可满足系统冬季暖管需要。蒸汽供汽模式的优化达到了预期目标，大大降低了外供蒸汽能耗成本，充分利用转炉饱和蒸汽实现了冬季设备维保。优化前，RH精炼炉真空抽气系统暖管需75 t锅炉外供蒸汽，冬季供汽流量为5 t/h，蒸汽成本140元/t。改用转炉自产饱和蒸汽暖管后，饱和蒸汽比高温高压蒸汽沿途损失低约10%，即可节约外供蒸汽沿途损失的成本，按目前RH产能统计每月有15 d非冶炼时间，非冶炼时冬季防冻保温需暖管每年按5个月计，则共节约能耗成本12.6万元。

3.3 温度精准控制

组织技术人员对现场原有二级数据进行优化，开发精炼温度查询系统，实现炼钢与精炼工序对温度数据同步共享，根据实际需求确定数据钢种、熔炼号、包况、温度、时间等信息采集点，通过对数据采集点的分析，建立数据库ER图和关系模式，进行数据库设计，创建相应的数据表和视图，编制数据库程序，采用DBLINK＋存储过程＋JOB的数据库程序处理模式，对数据进行初步处理。根据需求，为保证系统兼容性，确定选用VS2010的C#语言编程语言，采用C/S模式编制精炼温度查询系统程序，进行详细的界面设计、数据处理和逻辑算法程序设计，实现增、删、改、查和数据导出功能，具备温度管理、包况管理、温度报表管理、转炉工位、精炼工位管理等功能，实现了钢水温度的精确控制，满足了精炼温度管理要求，为品种钢节能创效提供良好的条件。

4 结论

软环水系统改造将水冷空调脱离后，涉及水冷空调系统维检，将不再造成设备本体全面停水，保证了设备正常运转。而冬季暖管蒸汽供汽模式的优化，在充分利用了转炉自产饱和蒸汽的同时，还大大降低了外供蒸汽成本，实现了节能降耗、挖潜增效。

参考文献：

［1］张真铭.120吨RH精炼炉工艺优化研究［D］.南昌：江西理工大学，2017.

［2］李玮.精炼炉节能实践［J］.河南冶金，2016（01）：26-29.

［3］仵宗贤，孟凡亮.RH精炼炉工艺装备进展［J］.现代冶金，2009（04）：1-3.