自动测温高效低压保温冶金包专利


自动测温高效低压保温冶金包是本公司专利(专利号:201721115360.1)产品,主要使用于冶金行业炼铁铁水罐、炼钢钢水包和连铸中间包的高效低压保温,同时安装冶金包壳温度检测装置。冶金包壳温度检测装置有两种:一种采用在冶金包外壳安装若干个有线高温热电偶检测冶金包壳温度;另一种采用无线高温热电偶检测冶金包壳温度。

1)高效低压保温铁水包和自动测温高效低压保温钢水包

现代冶金技术要求铁水包、钢包等冶金设备不再是一个简单的冶炼、运输、盛液容器;为了满足工艺对材料的苛刻要求,一般通过高端的耐火材料来实现,但仍存在温降大、成本高等问题。

铁水包是盛储铁水的容器,又是炼铁设备的组成部分;铁水再装入铁水包后,通过铁水包运输车运到炼钢厂,路途相对较远,在运输过程中,损失大量热量,其热量损失大致分为两部分:第一部分为铁水上表面(铁水口)的辐射热损失;第二部分为钢包外壳表面的综合散热损失。铁水温度的降低不仅延长了炼铁时间,增加原材料(耐火材料)和动力能源消耗。

钢包是盛储钢水的容器,又是精炼设备的组成部分;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。对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。

高效低压保温铁水包和高效低压保温钢水包是我公司专利产品。炼钢厂采用高效低压保温钢水包技术,能使炼钢出钢温度平均:下降20℃以上,减少原料和能源的消耗,缩短吹炼时间,稳定冶炼工艺。

2)自动测温高效低压保温中间包

a、项目研究的意义

中间包是连铸生产的重要设备,中间包内的钢液温度直接影响连铸过程的顺利进行,是保证连铸坯质量的重要保障。由于中间包钢液温降较大,往往采用高过热度浇铸。由此导致拉速降低、增加铸坯拉漏危险、柱状晶发达、中心等轴晶区小、中心偏析严重和二次氧化倾向严重等问题。为减少中间包温降,传统做法是对中间包进行加热补偿,目前主要加热方法有感应加热和等离子加热等。这些方法普遍具有设备投资高、运行成本大、维修量大和环境影响大等缺点。本项目首次提出的中间包真空保温技术(已获国家专利)克服了传统加热技术的缺点,仅在普通中间包外面增加一层薄真空室就能实现,具有如下优点:(1)可以使出钢温度平均下降10℃以上,减少原料和能源的消耗,缩短吹炼时间,稳定冶炼工艺; 2)减少中间包热损失,从而减少钢水结壳,提高铸坯质量; 3)大幅度提高中间包内壁温度,减少中间烘烤次数和时间; 4)提高中间包包龄; 5)减少钢水浇注温度,提高产品质量等优点。因此,无论是从经济方面,节省能源还是从安全方面考虑,中间包真空保温技术对于整个连铸生产工艺都具有重要意义。

b 项目的研究方法

通过运用ansys商业软件建立真空中间包模型,进行中间包温度场的模拟计算,并对中间包壁进行热应力分析。用两个小型真空中间包进行实验,在真空室内外安装热电偶,测得包壁内外温度,计算真空室的导热系数,通过改变真空度调整钢液温度达到最佳浇注温度。在中间包的真空室内外安装热电偶,根据实验测得的温度计算真空室的导热系数;检测钢水的温度,根据实验方案,调整真空度,保证浇注最佳温度。

通过在莱钢、鄂钢等连铸机上进行试验。结果表面:真空中间包保温效果显著,比同类型普通包保温可达8-10k,包壁外温度减少70k以上,由原来的320k,减少至250k,钢液温度均匀性大幅度提高,比同类型普通中间包提高6k以上,铸坯质量也得到较大幅度的提高。

c、新工艺装置示意图

3)自动测温高效低压保温冶金包经济效益分析

1)如果炼钢厂采用高效低压保温钢水包和高效低压保温中间包技术,可使出钢温度下降20℃以上,减少了原料和能源的消耗,吨钢效益约8

2)因减少钢水包和中间包热损失,钢水结壳量、残钢量减少,吨钢效益约4.5元;

3)减少钢水包和中间烘烤次数和时间,吨钢效益约0.5元;

4)因产品质量提高,由此产生的经济效益是非常可观的。正因如此,有的钢厂投巨资(每套1200万元)购置中间包感应加热装置;

5)自动测温装置确保冶金包不漏钢,自动预报冶金包耐材使用状况,确定耐材更换周期。

4)高效低压保温冶金包技术特点:

高效低压保温冶金包技术焗油生产成本低、使用寿命长、保温性好、安全环保、工作稳定性好等特点。

如按年产200万吨钢计,则年增加直接经济效益:2500万元(没考虑因产品质量提高带来的巨大效益)。

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