双工位RH拆分为两套单工位RH的改造

供稿| 朱海亮/ZHU Hai-liang

双工位RH拆分为两套单工位RH的改造

Transformation of Twin Vessel RH Plant to Single Station RH Plant

供稿| 朱海亮/ZHU Hai-liang

内 容 导 读

RH真空精炼技术于1959年由德国Rheinstal Huttenwerke钢厂开发成功，最初主要用于大锻件、厚板等钢种的脱氢处理。20世纪80年代后，随着超低碳钢产量的增加，RH装置数量增长的很快，功能也由最初的脱氢功能发展到深脱碳、脱气（氧、氮、氢）、去除夹杂物、升温等，目前RH已发展成为应用非常广泛的炉外精炼工艺之一。

近年来国内许多钢铁企业在改、扩建时，选择了RH精炼工艺，用于高端品种钢的开发和生产。出于投资的考虑，或因厂房空间狭小的问题，很多企业选择了双工位RH的工艺型式，即两个处理工位共用一套真空泵、一套液压站及上料、投料系统。随着IF钢、硅钢等超低碳、超低氧及高纯净钢等高端品种钢的开发，产品定位的提高，经RH处理的钢种和产量越来越多，RH的产能成了提高产品定位和产量的限制性环节。将双工位RH拆分为两套单工位RH可较大幅度增加产能，一定程度上解决该问题。本文对双工位RH拆分成两套单工位RH的可行性、改造内容、投资及改造后的产能等进行分析讨论。

双工位RH型式

双工位RH分为简易双工位（型式为两车三位，见图1）、标准双工位（型式为两车四位，见图2；三车五位，见图3）和豪华双工位（四车六位，见图4），各种型式分析如下。

图1 简易双工位（两车三位）

简易双工位

该种型式双工位RH如欲拆分为两套单工位，需延长槽台车轨道，在左右两侧各增加一个待机位，同时增加一套真空槽台车（包括相应的真空槽、热弯管等），将增加的真空槽台车置于现有的待机位，当1#/2#处理位进行换槽操作时，1#/2#槽台车开至左/右侧新增待机位，新增槽台车开至1#/2#处理位进行处理。此种型式即为两套单工位RH共用一套备用真空槽，对作业率有一定影响，对生产调度、真空槽修砌、烘烤等提出了更高的要求。其他新增真空系统、液压站、公辅系统改造等内容见下文分析。

标准双工位（两车四位）

该种型式双工位RH相比于两车三位RH来说多了一个待机位，故改造时在左侧增加一个待机位、在现有1#待机位增加一套真空槽台车即可，型式即同三车两位改造之后效果相同。

改造前后产能分析

双工位RH在节省投资、缩短处理时间、提高设备作业率方面有一定的效果。例如以某厂150 t四车六位双工位RH为例进行分析，RH处理时间分为处理前辅助时间4 min（包括吊包、钢包台车开到处理工位、钢包顶升、真空泵预抽等）、纯处理时间约26 min（包括化学升温、脱碳、脱氢、脱氧及合金化等）、处理后辅助时间约5 min（包括钢包下降、喂丝、吊包等）。采用双工位RH，在一工位进行处理时，另一工位可进行喂丝等处理后操作和下一包的吊包、顶升等处理前操作，故可较大幅度降低处理周期，提高设备作业率。但由于真空系统和液压站均为一套，不能两个工位同时进行真空处理（处理时间约为26 min），故制约了RH的产能。而将其拆分为两套单工位RH后，即两个工位可同时处理，大大的释放了RH的产能。

改造内容

双工位RH拆分为两套单工位RH，改造内容涉及能源介质系统改造、新增真空系统、新增液压站、电气系统改造、控制系统拆分等。具体为：

公辅设施

蒸汽：由于新增一套真空系统，故蒸汽需求量将会翻番。如炼钢厂蒸汽量富裕，可直接将富裕蒸汽供新增真空泵使用；如炼钢厂蒸汽富裕量不足新增真空泵使用（以150 t RH为例，～22 t/h），则需新上快速锅炉来满足蒸汽的供应，同时需重新设计蒸汽管网。

浊环水：由于新增一套真空系统，浊环水量将会翻番。对浊环水冷却塔的能力要求提高了很多，如果冷却塔的处理能力满足不了新增水量的要求，就需新上1台冷却塔。同时需重新设计给排水管网。

氧气：双工位拆分为两套单工位以后，由于两套顶枪将会同时工作，故氧气需求量将会翻番。故需重新设计氧气管道。因为RH为间断吹氧，且频率不高，故对车间总耗氧量的影响不大。

氮气、氩气：RH中用氮气进行设备吹扫、真空复压等操作，用氩气进行钢包吹氩。这两种介质用量均不大，对车间影响很小。双工位RH拆分为两套单工位RH后，只需重新设计其管路即可。

高位料仓系统

双工位时，两个处理工位共用一套合金上料及加料系统，拆分为两个单工位后，也需将合金加料系统拆分为两套。原有料仓数量不能满足两套单工位RH的合金品种，故需新增高位料仓及延长其上料皮带走行距离，保证每套单工位RH均有足够的合金品种及合金储量。同时改造合金投料系统，包括增加称量料斗数量、延长称量料斗下加料用可逆皮带机的长度（如用溜管加料时，将新增料仓合金料溜管与原加料溜管汇合，同时需考虑溜管角度大于合金料的最大安息角），保证合金料的正常投入。

真空系统

双工位RH拆分为两套单工位RH的核心改造内容为新增一套真空系统，包括抽气主管、真空主阀、气冷器、真空泵，及其配套的测试岐管、真空复压阀站、真空度测量阀站、回水装置等。

因真空系统占地较大且有超长件（如一级泵，有可能长达18 m），需考虑厂房内是否有空间放置新增真空系统，及考虑其吊装、安装问题。

钢包顶升液压系统

双工位RH中，只有一套液压站，在一个工位顶升到处理位并锁定高度后，才能进行另一个处理位的顶升。如拆分为两个单工位RH，需新增一个液压站，使每一个工位都能独立升降，互不影响。

电气及自动化控制系统

电气及控制系统改造，包括以下几方面内容：

高压变配电及低压配电系统：由于拆分后用电负荷增加较多，包括新增真空系统电气负荷、新增液压站电气负荷、新增回水电机负荷等，需校核原有变电器能力是否满足，如不满足，需新增变电器。同时需新增低压配电及传动柜。

自动化控制系统：需要将双工位的控制系统拆分为两个单独的控制系统。包括对本体控制系统、枪系统，合金投料系统的拆分，故需对联锁关系重新设定、新增供电柜、新增机旁箱远程站、新增电缆桥架等。

维修区

改造后，RH日处理炉数增加，原有维修区能力不够，需对维修区进行扩建。包括新增修砌位、烘烤盖、单梁吊、增加热弯管存放位等。

配套设施

配套系统也需进行改造，包括增加摄像机、增加风动送样装置、增加检修电葫芦、暖通系统等。同时需钢结构平台是否能承受新增设备的载荷，必要时进行加固处理。

结束语

在RH产能限制钢铁厂高端产品的产能、而车间布置紧凑位置狭窄不能再新上RH时，可考虑将现有双工位RH拆分为两套单工位RH。本文讨论了各种型式的双工位RH拆分为两套单工位RH的可能性、改造前后产能、改造内容等。经讨论，各种型式双工位RH均可拆分为两套单工位RH来提高设备作业率，提高产能，且改造费用不高，经济效果显著，为挖潜增效的可行方案。

近年来随着钢铁企业产品定位的提高，经RH处理的钢种越来越多，RH的产能成为提高产品定位和高端品种钢产量的制约因素，将双工位RH拆分为两套单工位RH，可较大幅度增加产能。文章对双工位RH拆分为两套单工位RH的产能、可行性、改造内容、改造投资等进行了分析。

唐山钢铁国际工程技术有限公司，河北 唐山 063000

图2 标准双工位（两车四位）

图3 标准双工位（三车五位）

标准双工位（三车五位）

该种型式双工位RH待机位和槽台车均已满足拆分为两套单工位RH的需求，改造工程量相比以上两种型式小的多，只需进行新增真空系统、液压站、公辅系统改造等即可。

图4 豪华双工位（四车六位）

豪华双工位（四车六位）

该种型式双工位RH待机位和槽台车均已满足拆分为两套标准单工位RH的需求，且每套单工位RH均有两套槽台车和三个位置，改造后两个单工位RH不互相影响，为最适合改造的RH型式。