宣钢RH真空精炼炉设备优化助力特钢开发

邢万里

摘 要：介绍了宣钢RH真空炉设备的主要工艺参数和设备组成，对其真空系统、喂丝系统、喷补系统3个关键环节进行设备优化，以保障特钢品种开发。

关键词：RH精炼炉；设备优化；特钢

0 引言

随着对RH真空精炼炉各项技术的不断研究、完善和发展，其精炼功能不断提高，主要表现在精炼功能强、处理能力大、处理周期短、处理后钢水洁净度高等特点，成为世界上最重要的炉外精炼装备之一。

宣钢RH真空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t，于2015年投产。投产后，RH真空精炼炉主要承担GCr15轴承钢、35MnBH履带钢等特钢的生产冶炼。

1 宣钢RH真空精炼炉工艺设备概述

1.1 工艺流程简介

待处理钢水包由天车吊运至RH钢包台车上，钢包台车开到位于真空槽下方的处理位置，由人工判定渣面和浸渍管接触，随后自动顶升到预定高度。

进行测温、取样、定氧等操作。

上升浸渍管以预定的流量吹入氩气。随着浸渍管完全浸入钢液，真空泵启动。与此同时，钢包台车被液压缸再次顶升，将真空槽的浸渍管浸入钢水并到预定的深度。

各级真空泵根据预先设定的抽气曲线进行工作。

真空脱氢处理：在规定时间及规定低压条件下持续进行循环脱气操作，以达到脱氢的目标值。

真空脱碳处理：循环脱气将持续一定时间以达到脱碳的目标值。在脱碳过程中，钢水中的碳和氧反应形成一氧化碳并通过真空泵排出。如钢中氧含量不够，可通过顶枪吹氧提供氧气。脱碳结束时，钢水通过加铝进行脱氧。

钢水脱氧后，合金料通过真空料斗加入真空槽。

对钢水进行测温、定氧和确定化学成份。

钢水处理完毕，真空泵系统依次关闭，真空槽复压，重新处于大气压状态，钢包台车下降至台车轨道。

上升浸渍管自动由吹氩切换为吹氮。

钢包台车开至加保温剂工位，投入保温剂并吹氩喂丝。

钢包台车开到主跨。行车把钢包吊运至连铸大包回转台。

1.2 设备组成

（1）钢包台车系统：钢包台车系统共2套，主要由钢包台车、钢包升降装置、钢包升降液压站、手动测温取样装置、喂丝装置、保溫剂投入装置、自动吹氩装置和浸渍管维修台车等组成。

（2）真空槽系统：真空槽是钢液进行真空脱气的反应容器，由真空槽本体和浸渍管组成。

（3）真空排气系统：真空排气系统由主抽气管道装置、真空泵和冷凝器、汽水系统、回水系统等4大部分组成。使用蒸汽和冷凝水作为主要工作介质，为钢水处理提供真空环境，从而实现钢水循环脱气、脱碳、化学升温等冶金功能。

（4）合金加料系统：合金料仓用于储存RH处理中所需的铁合金料，碳，铝等，共有20个料仓，称量料斗位于料仓系统的下方，共5个称量料斗，每个称量料斗对应4个合金料仓。

（5）顶枪系统：顶枪系统由顶枪枪体、顶枪升降装置和顶枪控制阀站等组成，安装在RH处理工位真空槽上方，2个处理位各设1套。

（6）维修辅助系统：维修辅助系统由真空槽烘烤装置和浸渍管更换台车组成。真空槽烘烤装置即预热枪系统，其安装在维修区真空槽烘烤台架上，共2套。浸渍管更换台车设置在维修区真空槽修砌平台下方，由齿轮减速电机驱动车轮在钢轨上行走。

2 设备优化改造

RH真空精炼炉投产后，针对生产过程中存在的设计完善及无法满足现场工况等一些问题，我们将真空排气系统、喂丝系统、喷补系统3个关键环节进行设备优化改造，以保障公司特钢品种开发顺利推进。

2.1 真空排气系统

移动弯管用于2个工位的抽气管道与气冷器之间的连接，通过走行实现2个工位的切换，弯管带升降功能，在走行前通过顶升使移动弯管和抽气管道脱离，走行定位完成后再下降连接。原设计行走及升降均为独立液压驱动，布置在移动弯管小车上，且均无备用液压站那。使用一段时间以来，受热辐射及蒸汽影响，出现液压管路受损、液压站元件寿命短问题，需将行走、升降液压站整合并设置备用液压站，并将液压系统从车上移到车旁，延长液压元件寿命、提高系统稳定性。

经过研究及可行性分析，我们将液压站进行重新设计并优化完善：①将两液压站整合成一套独立液压站，设置在小车旁行进路线上，油箱容积0.6L；②液压站设置一用一备双齿轮泵驱动（电机均为4kW）；③两泵要保证可单独驱动行走及升降系统运行；④液压站需设置调压及调速功能，设置液位计、压力表。

2.2 钢包台车系统

喂丝是RH精炼炉重要工艺，原喂丝机设计无法满足工艺需求，且岗位操作、设备维护不便，需喂丝导管进行改造。喂丝机原设计为四路两出喂丝，两路喂絲导管由气缸驱动控制升降进行喂丝操作。而实际在特钢生产冶炼时，经常需要喂入多种丝线，频繁换线操作不便且影响生产节奏，其次两路喂丝一旦其中一路出现问题势必严重影响喂丝工艺。为了解决喂丝机存在的问题，我们将原两路喂丝导管改造成四路喂丝，同时导管下部增加便于更换的喂丝套管，这样就省去了升降喂丝导管的操作，避免了升降系统故障带来的影响工艺隐患。

2.3 维修辅助系统

钢水真空处理及清渣过程都将对浸渍管内外表面的耐材有腐蚀和物理破坏，通过地面配备的喷补车，可对浸渍管内外表面的耐材在热状态下进行在线修补，RH每次处理后都将对浸渍管进行内喷补。由于现场工况差及原设计喷补车电气故障频发，经常影响到浸渍管在线修补。针对存在的问题，为保障在线喷补作业，提高耐材寿命，我们设计制作了一台人工喷补车，该喷补车具备行走、升降、旋转功能。当生产过程中电动喷补车出现故障时，可及时利用人工喷补车完成浸渍管修补作业，由2人操作便可完成整个喷补过程。

3 结束语

RH真空精炼技术已成为提高产品质量、降低成本、扩大品种，提高炼钢生产能力，优化炼钢生产工艺的重要手段。本着实现RH真空精炼炉高效化生产、设备长寿命管理的理念，我们对RH设备提出了行之有效的优化改进，为宣钢高洁净度特钢开发、提高冶金质量创造了有利条件。

参考文献

[1]张鉴RH循环真空除气法的新技术[J].炼钢，1996，（2）：31-35.

[2]闻邦椿.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2010.

（作者单位：河钢集团宣钢公司）