高效节能型钢包烘烤器的研究和设计

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1、高效节能型钢包烘烤器的研究和设计涂卫国刘日新（北京赛维美高科技有限公司,北京100073）摘要本文概述了钢包烘烤的意义、国内外烘包器的现状，重点介绍了新开发的自身预热钢包烘烤器和高效蓄热钢包烘烤器；对高炉煤气用于钢包烘烤进行了分析；以马钢烘包器改造为例进行了简要的技术经济分析。关键词钢包烘包器自身预热烧嘴蓄热燃烧烧嘴高炉煤气Research&DesignofLadlePre-heaterwithHigh-EfficiencyandEnergy-SavingTuweiguo*LiuRixin**Email

2、:rixin@163bj.comhttp://www.cnmeter.comABSTRACTThesignificanceofladlepreheatingandtheapplicationstatusofladlepre-heaterinabroadandChinawereintroduced.Thedevelopedladlepre-heaterwithself-preheatingburnerorwithregenerativeceramicburnerswasdescribed.Theblast

3、furnacegascouldbeusedtoheatladletotherequiredhightemperatureifusingthishighefficiencyandenergy-savingladlepre-heater.ThetechnicalandeconomicanalysiswasmadeaccordingtothereformingresultsinMa'anshanSteelCompany.Keywords:Ladlepre-heater,Self-preheatingburne

4、r,Regenerativeceramicburner,Blastfurnacegas1前言随着钢铁生产者对钢铁生产质量和成本的重视，对钢包、中间罐、铁水包烘烤温度和能耗提出了更高要求。一方面要求把钢包烘烤到较高温度和温度均匀性，另一方面要求能耗低、环境污染少，甚至可以应用低热值燃料。目前国内外钢铁企业普遍采用的钢包烘烤器主要分为两类：立式烘烤器和卧式烘烤器。存在的主要问题是：烘烤时间长、烘烤温度低、烘烤质量差、能耗高。我们所开发的采用空气自身预热烧嘴的立式烘烤器和卧式烘烤器，对提高烘烤温度、烘烤的温度

5、均匀性、节约能源具有独到之处。采用高效蓄热燃烧技术的蓄热燃烧钢包烘烤器，利用高效蓄热体将烟气的热量传给助燃空气，可以利用低热值煤气如高炉煤气来烘烤钢包，可以达到节能、减少污染的目的。本文主要对国内外钢包烘烤器的现状进行了分析，对所开发的采用空气自身预热烧嘴的立式烘烤器和卧式烘烤器、蓄热式钢包烘烤器进行了介绍，并对其技术经济进行了分析。2钢包烘烤的意义钢包是盛储钢水的容器，又是精练设备的组成部分。钢水在装入钢包后的传输和浇铸过程中要损失大量热量，其热量损失大致分为三部分：第一部分为钢水上表面（钢包口）的辐

6、射热损失；第二部分为钢包外壳表面的综合散热损失；第三部分为钢包内衬的蓄热损失。其中以钢包内衬的蓄热损失为主。钢水在钢包中的热损失比例大概是：包衬蓄热45~50%，包壁散热20%，钢水上表面辐[1]射20~30%，如果减少钢包的热损失，钢水在钢包中的温降可以大大减低，有测定数据指出：对于90t钢包，包衬温度由400℃提高到1200℃，钢水总温降可以减少25℃。钢水温度稳定在低过热度下浇注，可以实现高拉速、减少漏钢事故，而且可以提高铸坯的内部质量、消除中心缩孔、减轻中心偏析，同时对炼钢也有利，可以减低出钢温

7、度，从而提高炉衬使用寿命，降低钢中气体含量。采取提高出钢温度的方法来补偿钢包盛钢期间钢水的温度损失是不经济的，过高的提高炼钢温度不仅延长了炼钢时间，降低钢产量，增加原材料（耐火材料）和动力能源消耗，缩短熔炼炉的检修周期，而且容易造成连铸生产的波动和铸坯的质量缺陷。因此提高钢包的烘烤温度，在保证连铸合理的浇铸温度前提下，减少连铸工艺过程系统的钢水温降，适当降低出钢温度，无疑对炼钢和连铸生产都有实际的意义和明显的经济效益。3国外的经验[2]俄罗斯的经验是采用沉入式烧嘴，即将烧嘴的喷口沉入到钢包的底部，整个烧

8、嘴本体置于钢包之中“烧热”。第聂伯钢铁公司采用ГК-300Ⅱ型多孔新型烧嘴（如图1）可将钢包烘至1400℃，热效率高达55-60%。这种烧嘴结构庞大，采用耐热钢制造，价格昂贵，不适合我国国情。图1沉入式烧嘴日本的经验是采用TRMG烧嘴（如图2），我国称之为自身预热式烧嘴，助燃空气预热温度大于500℃，喷口喷出速度较大的直进火焰，直冲包底。这种烧嘴具有以下优点。1)预热器与烧嘴一体，助燃风预热到500℃以上。2)钢包盖盖严钢包口，火焰不能外逸