武鋼第二煉鋼廠2號RH真空處理裝置1988年從前聯邦德國引進，設計能力為年處理鋼水量50萬t。這套裝置通過蒸汽噴射泵對真空室抽真空，在大氣壓差和引入的驅動氣體膨脹做功的作用下，推動鋼液經上升管進入真空室底部，再經下降管返回盛鋼桶中，形成鋼水循環，從而在真空條件下對鋼水進行脫碳、脫氧、合金化、凈化和減少鋼中夾雜等的鋼質精煉處理。它是武鋼生產鋼材的關鍵設備。二煉鋼廠在不斷消化吸收*進技術的基礎上，對這套設備的在線加熱系統進行了改造，并取得成功。 
 1改造前的電加熱裝置 
 2號RH真空處理裝置原設計為在線電加熱。通過安裝在真空室中部的石墨電極兩端與直流電聯接，將電能轉變為熱能，保證真空室內壁溫度維持在1100℃左右（見圖1）。
 電加熱能防止真空室結瘤，避免合金孔和烘烤孔堵塞，還能避免真空室內襯因急冷急熱引起的剝落。但是， 它存在著致命的缺點，在處理鋼水過程中，因電極斷裂落入鋼水中，引起鋼水增碳的事故時有發生。因此，造成鋼水碳含量波動范圍大,很難適應超低碳鋼的生產和對鋼種成份范圍越來越窄的工藝要求。另外，耗電量大，每年耗電2.92×106kWh。電極消耗高，平均每天消耗三套電極。工人勞動強度大，耗時長且成本高，越來越不能適應連續生產和市場激烈競爭的要求。 
 目前，國外類似設備普遍應用天然氣/氧氣加熱裝置取代電加熱裝置進行在線加熱。如英國Part Talbot工廠，在1993年進行了此種改造，在降低能源消耗方面取得了令人矚目的成效。 
 1996年8月，武鋼第二煉鋼廠對2號RH真空處理進行了焦爐煤氣/氧氣在線加熱取代電加熱的技術改造，并且一次試車成功。 
 2在線加熱改造 
 2.1將在線電加熱改造為焦爐煤氣/氧氣加熱 
 武鋼第二煉鋼廠2號RH設計為兩個真空室交替處理鋼水；A室在線處理鋼水時,只能使用電加熱,同時B室在待機位置用煤氣加熱（見圖2）。
 取消了電加熱裝置后，處于處理位置的真空室在處理鋼水的間隙時間內，只需使用改造前只能在待機位置使用的焦爐煤氣/氧氣加熱裝置——烘烤槍進行加熱作業，并能可靠地消除真空室內壁的鋼渣結瘤。 
 經改造后，兩個真空室都用焦爐煤氣/氧氣加熱裝置烘烤。只是處在處理位置的真空室的烘烤是在處理鋼水的間隙時間內進行的（見圖3）。
 2.2增設氮封裝置 
 真空室在煤氣烘烤過程中產生的熱廢氣上升會對真空泵系統產生不良影響，而且廢氣中的水份等會對管道閥門產生腐蝕作用。因此，改造時在真空泵系統的滑閥之前加一氮封裝置（見圖4）。
 在廢氣管道附近通上氮氣，使真空滑閥到真空室頂部的廢氣管道區域形成微正壓區，這樣可使燃燒火焰流向插入管，對真空泵系統及滑閥、防爆閥等起到保護作用。 
 2.3改造烘烤槍升降裝置 
 2號RH真空處理裝置的烘烤槍升降裝置原設計為鏈式傳動。由于烘烤槍孔道結瘤，經常卡住烘烤槍，導致傳動鏈條斷裂，處理這類故障時間長，而在線煤氣加熱又只能在處理兩爐鋼水的間隙進行，鏈式傳動就很不適應。這次改造中，用鋼繩卷揚傳動取代鏈式傳動，投入使用半年來未發生過斷繩故障，烘烤槍升降裝置的故障率大大降低。實踐證明，它比原設備更快捷可靠。 
 2.4增設煤氣加熱遙控裝置 
 煤氣加熱裝置原設計為待機位置作業，只能采用就地手動操作，而操作柜遠離處理位置的主控室，不適合于頻繁啟用烘烤裝置的要求。改造后，重新在主控室內增設了煤氣加熱控制柜，并在烘烤槍附近安裝了攝像頭，監視烘烤槍及烘烤孔蓋的動作情況，實現了在操作室中的遙控操作，這樣就適應了在線煤氣加熱的時間限制和頻繁啟動的要求（見圖5）。
 由于點火實現了遙控自動化操作，從而縮短了每次點火的操作時間，使處理兩爐鋼水的間隙時間充分用于烘烤流渣（見表1）。
 表1改造前、后一次點火所需時間比較 
 
 2.5增設接渣盆 
 原電加熱作用是阻止結瘤，改造后在線煤氣加熱是在每爐處理鋼水后，把處理鋼水過程中形成的結瘤熔化掉，并通過插入管流出真空室。為此，設計了一個小渣盆，安放在盛鋼桶運輸車上，用于接收從插入管流出的熔渣。這樣便于運輸、更換接渣盆和接渣時的準確停位。 
 2.6封閉電極孔和取消電加熱設備 
 由于用煤氣加熱取代了電加熱，取消了電極孔的異型磚砌筑，便于真空室修砌，同時取消了直流電加熱的龐大整流設備，停止了相關的冷卻水運作，使現場變得寬敞。 
 3改造效果 
 3.1碳含量波動范圍變小 
 用電加熱時，由于石墨電極質量差，安裝質量不高，電極斷裂的事故時有發生，斷裂的電極落入處理的鋼水中，造成鋼水碳含量增高（見表2）。
 表2斷電極時對鋼水碳含量的影響 
 
 表2列舉的是斷電極時影響鋼水碳含量波動的典型情況。第434爐次處理到10～15min之間，發生電極斷裂，鋼水碳含量突然大幅度上升，這種情況對于超低碳鋼生產是個嚴重威脅。改為煤氣加熱后，電極斷裂增碳的情況杜絕了，從而使鋼水碳含量的波動范圍從1996年上半年的0.002%～0.0124%縮小到1997年上半年的0.0019%～0.0047%，為提高二煉鋼廠超低碳鋼質量和煉成率，發揮了很大作用。 
 3.2降低能耗，節約成本 
 由于武鋼有豐富的焦爐煤氣資源，而電能又很緊張，且價格貴。為了充分利用現有資源，使用煤氣在線加熱真空室，噸鋼成本顯著下降。表3和表4分別示出在線電加熱和煤氣加熱的主要能耗指標。
 表3電加熱主要能耗指標（1996年1～6月） 
 
 根據表3計算，電加熱成本為9.485元/t鋼；根據表4計算，煤氣加熱成本為0.281元/t鋼。采用煤氣加熱取代電加熱后，2號RH真空處理在線加熱噸鋼成本降低了9.204元。按武鋼第二煉鋼廠2號RH真空處理裝置年處理能力為50萬t鋼水計算，每年可降低成本460萬元，節省電耗2.92×106kWh。
 表4煤氣加熱主要能耗指標（1997年1～6月）
 3.3真空室無結瘤 
 在RH處理的脫碳期，由于在真空狀態下碳氧反應劇烈，引起鋼水噴濺，一般噴濺高度為3～5m，濺起的鋼渣附著在真空室內壁上形成結瘤。當真空室結瘤嚴重時，會堵塞合金溜槽和烘烤孔。RH真空處理在線電加熱時，就是為了熔化附著在真空室內壁的結瘤，保證合金溜槽和烘烤孔暢通。在線煤氣加熱取代電加熱后，在處理兩爐鋼之間的間隙時間內，采用煤氣加熱來消除結瘤，也能保證合金溜槽和烘烤孔暢通。改造半年來，未發生過一起堵塞合金溜槽和烘烤孔的事故。 
 4工藝操作效果 
 4.1更利于控制全連鑄生產 
 用RH處理鋼水周期時間一般是輕處理40min，本處理為60min。采用在線電加熱時，更換電極只能在處理鋼水間隙時間內進行，一般要耗時10min。當出現電極孔粘鋼等異常情況時，更換電極時間會長達20min以上，且這種情況都是突發性的。這樣就會造成連鑄澆鋼周期時間緊張，嚴重時會造成斷澆，或者被迫降低連鑄拉坯速度，造成鑄坯質量問題，影響全連鑄生產。使用在線煤氣加熱后，烘烤槍動作一次時間僅為1.5min，基本上不影響連鑄澆鋼生產周期。 
 4.2*消除了電極孔漏氣 
 由于電極孔經常開啟，容易導致密封不嚴，是真空室經常出現漏氣的地方，給生產帶來嚴重威脅。取消在線電加熱后，原電極孔封死,*消除了電極孔漏氣現象。 
 4.3降低了工人勞動強度 
 使用在線電加熱，由于采用了人工更換電極，且工作環境嚴劣，增多次發生職工在工作時中暑昏倒事件。由于勞動強度高且環境差，導致了電極安裝質量無法保證，這也是造成電極斷裂的原因。使用煤氣在線加熱后，取消了更換電極操作，實現了煤氣點火烘烤自動化，大大減輕了工人的勞動強度。 
 5結論 
 （1）武鋼2號RH真空處理在線電加熱改造為焦爐煤氣/氧氣加熱系統，工藝合理，設備安全、可靠，操作檢修方便，成效顯著。 
 （2）*消除了因電加熱帶來的鋼水增碳事故，使處理鋼水碳含量波動范圍減小。 
 （3）降低了生產成本，使2號RH真空處理裝置在線加熱費用從9.485元/t鋼降低到0.281元/t鋼，每年降低生產成本460萬元，省電2.92×106kWh。