武钢RHMFB技术

1、武钢武钢RH-MFB技术的初步技术的初步应用及优化应用及优化 林利平 张文辉 陈清泉 田义胜 王安军武钢钢铁集团公司第二炼钢厂 1. 前言前言 武钢二炼钢厂现生产钢种达450个左右，其中经RH精炼钢种达350个，是武钢品种钢生产基地。目前二炼钢厂建成两台RH真空处理装置，1号RH配置KTB顶枪系统和WPB喷粉系统。根据公司产品定位和市场需求，为了优化产品结构，降低生产成本，提高产品市场竞争能力，2005年3月，2号RH新增一套MFB顶枪装置。改造后的2号RH-MFB顶枪装置具有处理及非处理的在线加热、去除真空室结瘤、吹氧脱碳、钢水加铝升温功能。在设计审查和调试及试生产过程中，我厂对MFB设备、

2、工艺、操作进行了不断的完善及优化，使MFB装置更适合二炼钢厂生产。 2. MFB主要设备主要设备 顶枪顶枪真空密封装置顶枪升降装置密封装置卡持机构顶枪盖板顶枪阀站 其它2.1 顶枪及其真空密封装置介绍 顶枪采用四层套管结构，氧气软管、氮气软管、加热煤气软管和冷却水软管与顶枪法兰固定。顶枪采用铜质拉瓦尔喷头。顶枪移动过程中，氮气作为防堵气体从顶枪喷口喷出，顶枪上部设有与控制系统连锁的回火及熄火检测器、冷却水报警检测器。 顶枪采用压盖和冲气两种密封方式，密封室安装在真空室顶部的枪孔法兰上，由气动卡持机构把持，枪孔检查及换室作业时，密封装置随顶枪一起运动。 2.2 顶枪能源介质参数及用途 名称压力/

3、MPa标准流量/m3/h用途压缩空气0.2对冲氮密封硅胶套管进行冲氮密封，确保高真空氮气0.450密封室吹氮保护硅胶套管、顶枪吹扫，对煤气管道进行加热前的吹扫氩气0.650顶枪吹氧脱碳及吹氧加铝升温作业时对顶枪煤气孔进行吹扫氧气0.82000用于顶枪吹氧脱碳及吹氧加铝升温作业、处理及非处理加热作业，处理完后真空室中部残钢去除煤气0.018520用于处理及非处理加热作业3. RH-MFB功能概述功能概述常压下加热真空室。在炉与炉之间、浇次与浇次之间加热真空室，使真空室耐火材料保持高温状态。在线处理中加热钢水和耐火材料，减少钢水处理过程中温降，抑制真空室中部结瘤。对需脱碳的钢种通过顶吹氧强制并加速

4、脱碳。通过顶吹氧气对钢水进行加铝升温。去除真空室结瘤。 4. RH-MFB的优越性的优越性提高转炉出钢碳含量，降低出钢温度。常压下加热真空室，加热操作快捷、方便，真空室保温效果好。在线处理中加热钢水和耐火材料，减少钢水处理过程中温降，抑制真空室中部结瘤。可以对因成分、温度、节奏等控制失控的钢水进行吹氧加铝升温，从而挽救了事故钢水。5. RH-MFB的实际应用的实际应用吹氧深脱碳技术终温控制技术顶枪加热技术清理残钢技术加铝升温技术5.1 吹氧深脱碳技术 超低碳钢的生产，RH初始C含0.04%0.06%，进行17分钟的深脱碳，采用MFB工艺及RH“三段式”供气操作方式，脱碳终点碳含量可以稳定在10

5、m18ppm之间，终点平均碳含量小于15ppm。5.1 吹氧深脱碳技术MFBMFB吹氧量计算：吹氧量计算：F F0202=（CC始始-C-C终终）1.33+O1.33+O脱碳终点脱碳终点-O-O0 0-O-O渣渣/（OO理理）式中：式中：F F0202吹氧量，吹氧量，NmNm3 3/t.s /t.s CC始始转炉到转炉到RHRH起始碳含量，起始碳含量，PPmPPmCC终终RHRH脱碳终点碳含量，脱碳终点碳含量，ppm ppm OO脱碳终点脱碳终点RHRH脱碳终点氧含量，脱碳终点氧含量，PPmPPmOO0 0转炉到转炉到RHRH起始氧含量，起始氧含量，ppm ppm OO渣渣RHRH脱碳过程中钢

6、渣及耐材向钢液传输氧含量，脱碳过程中钢渣及耐材向钢液传输氧含量，ppmppm；这和钢；这和钢 包渣层厚度，钢水氧化性，耐材质量有关包渣层厚度，钢水氧化性，耐材质量有关OO理理向钢液每吹向钢液每吹1Nm1Nm3 3/t.s/t.s氧气，理论供氧量氧气，理论供氧量 吹氧收得率吹氧收得率5.2 终温控制技术 RH-MFB生产钢种终点温度的控制是衡量操作控制水平的重要因素，超低碳钢生产要根据转炉到RH起始碳含量确定二次燃烧反应的热补偿值，要控制好脱碳终点氧含量，掌握不同类型的超低碳钢合金化后温度变化规律。镇静钢的温度控制需考虑MFB加热时机、加热时间、加热参数。同时所有的精炼品种均需考虑钢包使用状态，

7、真空室的温度情况、RH处理时间等因素。目前二炼钢厂RH-MFB钢种的终点温度控制合格率大于90%。5.3 顶枪加热技术 利用RH-MFB顶枪可以进行处理及非处理期间的加热。MFB非处理的加热要求真空室温度大于600。加热期间通过装置在顶枪顶部的火焰监视器对加热进行监护。二炼钢厂通过多炉实践摸索出最佳加热枪位，升温速度、加热参数配比，其目的是使加热火焰充盈真空室，特别是非处理加热过程中，关注下部槽及插入管的加热状态，以免形成温度梯度，影响下部槽及插入管的使用寿命。镇静钢处理过程中设定合适的加热参数加热20分钟，可以确保钢液温度减少损失8-10。5.4 清理残钢技术 RH-MFB顶枪虽然具备处理及

8、非处理的加热功能，但二炼钢厂所使用燃气为低压焦炉煤气，发热值低，真空室结瘤不可避免。由于二炼钢厂精炼品种随市场要求变化，品种间转换频繁，在生产超低碳钢，低锰钢、低硅钢、低磷钢时，视前一个浇次精炼钢水成分，必要时对真空室进行去除残钢作业，然后用普钢清洗真空室。5.5 加铝升温技术注意问题处理方法钢种钢种有所选择，对于质量要求高，高附加值钢种，严禁MFB加铝升温作业。循环时间为了确保钢液质量，合金化后钢液进行3次循环，确保去夹杂效果炉渣及插入管管型控制由于钢渣含大量Al23，钢渣变粘，变硬，插入管内经变小，插入管外壁结渣盖， 加入稀渣剂小批量、均匀加铝小批量、均匀加铝加铝量及吹氧量二者相匹配，加铝

9、量及吹氧量有所限制，确保钢液质量6. RH-MFB的优化改进的优化改进MFB吹氧作业时，为了防止燃气孔堵塞，原设计防堵气体为氮气，调试期间变更为氩气，确保了钢液质量。增加卸荷阀:为保证MFB顶枪的安全使用，新增卸荷阀。当顶枪因水系统报警时，RH操作工可以切断氧枪进水伐，当水站和RH之间水压升高，达到一定的压力时，卸荷阀自动开启，不会造成水站增压泵故障。隔热板冷却:原设计中为了保证RH-MFB顶枪处于真空室待机位时枪头不粘钢，在真空室顶部设置隔热板，隔热板为铸铁水冷，调试过程中改进为耐材，确保处理过程中安全。6. RH-MFB的优化改进的优化改进顶枪孔砌筑改进:设计过程中顶枪和顶枪孔之间间隙为2

10、0mm，由于顶枪孔砌转，周围辅以浇注料捣打，使用过程中顶枪孔受热膨胀，顶枪运动受阻，现以改进。顶枪及燃气孔的吹扫:试生产过程中对顶枪及燃气孔的吹扫气体流量进行优化调整，其目的既要保证顶枪喷头不粘钢，又要保证处理过程中极限真空度达标。顶部顶枪孔对中:顶枪和真空室顶部顶枪孔对中的要求高，二炼钢厂及时调整了真空室的停位精度，确保真空室停位精度10mm以内。加热参数调整:优化MFB处理及非处理的加热参数，使加热过程火焰充盈，避免RH下部槽及插入管内壁温低，影响其使用寿命。7. 结语结语武钢二炼钢厂利用RH-MFB装置生产深脱碳钢，经17分钟的深脱碳，可以使脱碳终点碳含量稳定在 10-18ppm之间。经R