rh顶枪长寿技术的研究及应用

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1、RH顶枪长寿技术的研究及应用【摘要】本文介绍了唐钢第一钢轧厂RH-KTB顶枪装置使用情况，通过对顶枪结构及材质进行了优化，顶枪维修周期由10个月提高到2年,提高了顶枪使用寿命，有效节约了生产成本。【关键词】RH；顶枪；KTB；应用；优化♦八1一刖§目前，国内大型钢厂都在大力开发和优化生产极低碳、氮钢工艺，通过采用多功能RH真空装置精炼转炉钢液。RH-KTB是日本川崎制铁公司1988年在RH的基础上开发的一种多功能真空精炼脱碳工艺，文献报道了宝钢等国内大型钢厂使RH-KTB引用情况，宝钢RH精炼中KTB深脱碳较易进行，RH终点碳的质量分数

2、可稳定控制在15X10-6以下。梅钢通过优化处理工艺，使IF钢终点碳的质量分数降至平均12.2X10-6且控制稳定。唐钢RH精炼是唐钢品种钢生产基地，目前主要精炼品种为低碳钢、超低碳钢、IF钢、无取向硅钢。目前第一钢轧厂建成一套RII真空处理装置，建成后的RH-KTB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。本文针对RH-KTB顶枪装置在唐钢精炼过程生产应用情况状况进行介绍。1RH顶枪主要设备介绍RII顶枪设备由顶枪升降装置，顶枪、顶枪真空封装置、密封装置卡持机构、顶枪盖板、顶枪阀站组成，下面着重介

3、绍顶枪及顶枪能源介质系统。顶枪采用四层套管结构，通过氧气、氮气、加热煤气和冷却水软管与顶枪法兰固定。顶枪喷头为铜质的拉瓦尔喷头。顶枪移动过程中氮气作为防堵气体从顶枪喷口喷出，顶枪上部设冇回火及熄火检测，冷却水报警检测，与控制系统连锁。唐钢RH精炼设备投产后，顶枪寿命普遍偏低，并出现顶枪枪体发红等问题，通过对生产厂家进行调研，现场解剖枪体，研究发现顶枪冷却水进出水层套管锈蚀严重，锈蚀物在枪头部位沉积，进而影响冷却水流量，达不到应冇的冷却效果，导致冶炼过程中顶枪枪体发红，存在较大的安全隐患，并造成RH顶枪维修频繁，对RH的有效运行影响极人。

4、针对出现的问题从剖析枪体套管锈蚀机理为主线找出制约因素，通过对RH顶枪用枪体套管材质、结构及套管壁厚和精炼工艺的调整，顶枪寿命有了明显提高。在在升级改造及试生产过程中，唐钢第一钢轧厂对RH顶枪设备、工艺、操作进行不断的完善及优化，使RH顶枪装置更适合唐钢第一钢轧厂生产。1RH顶枪功能简述RH顶枪功能：(1)常压下加热真空室。即在炉与炉间隙之间、浇次与浇次间隙之间加热真空室，使真空室耐材保持高温状态。(2)在线处理屮加热钢水和耐火材料，减少钢水处理过程屮温降，抑制真空室中部结瘤。(3)脱碳钢通过顶吹氧强制并加速脱碳。(1)通过顶吹氧气对钢

5、水进行加铝升温作业。(2)去除真空室结瘤。1RII顶枪长寿的研究方法RH顶枪工作状态时钢水最高温度可达到1650°C,吹氧时造成枪头近距离接触钢水，二次燃烧放热量大，使真空室屮部形成高温区，枪头部位局部高温，这就对冷却水的冷却效果提出了较人耍求。为顶枪枪体内部冷却水进出水层的锈蚀情况。山于生产节奏、转炉出钢温度低等原因，导致唐钢RII顶枪的作业率，吹氧时间高居不下，顶枪维修周期为十个月，远低于行业平均水平。由上述顶枪工作机理以及顶枪现状可以发现，顶枪内部锈蚀严重，是影响冷却效果，减少顶枪寿命的主耍因素。因此，先后对顶枪套管材质以及顶枪过

6、水层厚度进行了研究改进。3.1RII顶枪枪身材质的选择原顶枪枪身由四层无缝钢管组成，材质为20G；为了减少冷却水対枪体的锈蚀，对顶枪枪体材质进行进行改进，外管材质仍为20G,将水管、煤气管、氧管材质换成不锈钢钢管。3.2RH顶枪枪身结构的改进由于冷却水流量低，不能保证枪头的冷却效果，针对目前的顶枪结构,通过对顶枪枪体套管结构进行优化。改进后，冷却水过水通道相应增加0.05mni,加大了过水量，在改进枪体材质的情况下，由于枪体隔水层套管变薄，进一步加大冷却水过水量，优化了冷却水对枪头及枪体的冷却效果，在使用过程中，降低了RH顶枪枪体温度，

7、增加了使用寿命。3.3对冷却水流量及冷却水压力的改进目前净环水系统水量、压力不能满足顶枪的使用，净环水用于RII氧枪等高温部位冷却，水温35°C以下，进口压力0.45MPao本次对净环水系统在车间内进行加压，在净环水进口处增加加压泵两台，开一备一，将压力由0.45MPa提高至0.8MPa0进一步提高顶枪冷却水的流量，保证对顶枪的冷却效果。3.4RII生产低碳钢的工艺优化在改进顶枪材质及介质等前提下，优化工艺结构，通过提高转炉出钢温度，减少转炉与精炼之间的蹲钢时间等，杜绝铝氧升温；对转炉钢水中的碳氧比值设定合理的范围，以减少强制脱碳。对脱

8、碳及加铝升温枪位，吹氧参数进行调整优化，在保证吹氧脱碳，加铝升温效果的同时，避免顶枪粘钢。4工业应用情况自厲钢RH顶枪改进以來，顶枪使用状态稳定，未改造前顶枪维修周期为10个月，优化后顶枪维修周期为两年，有