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新钢RH真空炉微合金下料系统技术改造探讨

方建飞，梅雄城

(新余钢铁集团有限公司，江西 新余 338001)

摘 要：针对新钢第二炼钢厂RH真空炉微合金下料系统密封仓经常出现堵料及管道系统存在泄漏的问题，对下料系统的作业情况进行分析，找出其影响因素并进行相应技术改进，取得了较好效果。

关 键 词：RH真空炉；下料系统；密封仓；振料

1 前言

随着新钢精品战略的实施，第二炼钢厂品种钢的产量日益增加，走RH真空炉精炼工艺路线的钢种越来越多，设备的作业率也随之逐步升高，RH真空炉下料系统的作业时间也越来越长。但是，高温的工作环境和长时间的连续作业使RH真空炉下料系统的密封装置经常出现破损，产生漏气，导致真空度下降；另外，在高频的真空冶炼下，微合金仓内经常出现大量合金堆积，影响了合金下料。针对这些问题，专业技术人员通过对现场作业环境和下料工艺进行分析，经过多次尝试，最终成功地对该下料系统进行了技术改造，使生产需求得到了满足。

2 原下料系统存在的问题

RH真空炉下料系统的下料工艺流程示意图见图1。

下料系统工作时，振动给料机将高位料仓内的合金送到运行的垂直皮带上并将合金转运到高位待用料仓中。下料时，通过上部、中部和下部锥形密封仓来实现物料的真空待用状态。

2011年以来，随着新钢冶炼品种钢数量的增加，第二炼钢厂RH真空炉下料系统频繁出现密封仓合金堆积卡仓和密封锥形阀破损漏气的现象。

1)密封仓易发生合金堆积卡仓，导致下料速度变慢甚至无法下料。由于加入的微合金为质量较轻的铝粒子和石灰粉，在振动给料机振动时，容易跑出振料斗而落入密封仓底部。当洒落的合金堆积到一定高度时，就会碰到振料斗的底部，使给料机工作出现异常，最终导致下料速度减慢甚至停止下料。

2)密封锥形阀易破损漏气造成抽真空效果不好。RH真空炉的下料与真空密封是高度统一的，也就是说既要实现正常下料又要达到密封效果。一般情况下，实现密封是通过上部气缸、中部气缸和下部气缸将下料分成3个过程来完成的。首先将合金加入下料系统的上部料仓，然后将合金下到中间的密封仓内，通过上部气缸的锥形阀将上部料仓和真空料仓隔开来，最后通过下部气缸和振动密封仓将合金下入冶炼的钢水中。由于频繁的摩擦且处于高温的作业环境中，下料系统的密封装置很容易出现破损，产生漏气。

3 下料系统改造

3.1 密封仓合金堆积卡仓

密封仓内的进料管是外径为350mm的厚壁管，其下料能力是非常大的。在密封仓出现合金堆积而卡仓后，我们首先怀疑其原因是排料速度大于振动给料机的振动给料速度，造成下料超负荷运行，使下料过程中合金满出振料斗。因此，在满足下料工艺要求的前提下，在进料管的出口处，焊接了一些格栅，使进料管的截面积缩小了1/3，这样就减小了排料速度，同时也增加了下料溜槽的高度，可以有效防止振动时漏料。这项措施完成后，我们跟踪了几个月密封仓的生产情况，发现堵料现象是有一定程度的改善，但效果还不是很好。

根据下料工艺要求我们知道，合金下料仓的作用就是在密封的情况下实现顺畅下料即可，而不需要考虑其称量功能，因此，我们决定去掉振料密封仓，用直管直接与上、下料的管口焊接。改造时，采用壁厚为10mm、外径为350mm的管道直接连接上、下料的管口。考虑到连接管子两端的夹角比较大，容易使管道磨损而发生破裂，因此在此处的管道内壁加装了耐磨板。为了使连接管下料顺畅，对上、下排料口的位置进行了调整，最后发现当连接管的倾角为45°以上时，效果较好。同时在管道中部还安装了一个激振器，下料时激振器也进行工作，这样管壁就不容易积灰。

3.2 下料系统密封效果不好

下料仓的底部是一个锥形下料孔，上方是一只气缸连接着一个锥形的密封头。通过气缸的升降，锥形密封头与锥形下料孔进行结合或分离从而实现密封和下料功能。由于每次下料时，合金都会摩擦锥形阀的密封圈，并且此处的温度较高，约为90℃，因此经长时间工作后密封圈会被磨坏，这是造成系统漏气的主要原因之一。通过对密封圈的磨损情况进行跟踪和分析，发现其损坏的周期一般为4～5个月，因此制定了4～5个月即更换一次密封件的制度，同时还将密封圈的材料改为耐高温、耐磨损的材质以延长其使用寿命。

此外，当与气缸相连接的锥形密封头和下料锥形孔不在中心线上时，密封部位会因结合不好而产生漏气。调整气缸伸缩杆与锥形头的垂直度以及锥形头与下料孔的相对位置可以解决该问题。目前下料系统很少出现漏气现象。

改造前后下料系统设备结构示意图见图2。

4 改造效果

新钢第二炼钢厂RH真空炉合金下料系统改造后，密封仓卡料和漏气现象大大减少，改造前后下料系统出现设备故障情况统计见表1。生产实践表明，该系统改造后，不仅提高了设备作业率，满足了炼钢生产要求，而且降低了维护成本，改善了作业环境。