宣鋼150噸轉(zhuǎn)爐滑板擋渣技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐

張建成

摘 要：本文以宣鋼150噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)為研究對象，以改善轉(zhuǎn)爐擋渣工藝為目的，從實(shí)際情況入手，對當(dāng)前150噸轉(zhuǎn)爐擋渣生產(chǎn)工作中的常見問題進(jìn)行了分析。然后，針對這些問題提出應(yīng)用轉(zhuǎn)爐滑板，并具體分析了轉(zhuǎn)爐滑板的工藝原理、工藝裝置、轉(zhuǎn)爐改造等情況。認(rèn)為采用轉(zhuǎn)爐滑板技術(shù)后，有效提高擋渣成功率、降低下渣量，為鋼產(chǎn)品質(zhì)量提升創(chuàng)造了良好條件。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐滑板；擋渣效果；轉(zhuǎn)爐改造；下渣量

宣鋼150噸轉(zhuǎn)爐工作中表現(xiàn)出了一系列問題，降低鋼產(chǎn)品質(zhì)量。為生產(chǎn)出符合市場要求的優(yōu)特鋼和成分含量極窄的鋼種，必須嚴(yán)格控制鋼中的夾雜物含量和磷含量，而這需要提高轉(zhuǎn)爐擋渣率，減少轉(zhuǎn)爐渣進(jìn)入鋼包的量。基于這樣的情況，提出采用轉(zhuǎn)爐滑板擋渣。下面對轉(zhuǎn)爐滑板在宣鋼150噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)踐情況進(jìn)行了分析，全面了解轉(zhuǎn)爐滑板的應(yīng)用效果。

1滑板擋渣工藝原理分析

1.1工藝原理

滑板擋渣技術(shù)的工藝原理：對鋼包滑動(dòng)水口的控制系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)，將其安裝在轉(zhuǎn)爐出鋼口位置上，利用液壓控制方式使固定滑板和滑動(dòng)滑板間的流動(dòng)鋼孔錯(cuò)位，從而實(shí)現(xiàn)擋渣出鋼。

使用方法[2]：轉(zhuǎn)爐出鋼前，將滑板關(guān)閉，同時(shí)將轉(zhuǎn)爐緩慢搖到水平位置。鋼水沒過出鋼口時(shí)，立即打開滑板出鋼。這時(shí)出鋼口內(nèi)都是鋼液，能夠避免前期下渣。到了出鋼末期，一檢測到下渣情況，就會(huì)立即關(guān)閉滑板，能及時(shí)控制后期下渣。此外，出鋼口壽命和鋼渣粘度對轉(zhuǎn)爐滑板的影響較小，幾乎可以忽略不計(jì)，擋渣效果的較好，可以實(shí)現(xiàn)100%的擋渣率。

1.2工藝裝置

轉(zhuǎn)爐滑板工藝裝置比較復(fù)雜，主要包括內(nèi)滑板、外滑板、內(nèi)水口、外水口、出鋼口、滑板結(jié)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)、爐殼等，見圖1。其中，滑板機(jī)構(gòu)包括基準(zhǔn)板、連接板等。內(nèi)滑板固定在模框內(nèi)，通過液壓控制系統(tǒng)的推拉桿作用實(shí)現(xiàn)與外滑板的相對運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制流鋼孔啟閉。

1.3轉(zhuǎn)爐改造

在150噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中引入滑板擋渣技術(shù)，需要對原來的轉(zhuǎn)爐裝置進(jìn)行改造，使之具備應(yīng)用轉(zhuǎn)爐滑板的條件，順利安裝轉(zhuǎn)爐滑板裝置。轉(zhuǎn)爐改造內(nèi)容主要如下[3]：

第一，出鋼口部位改造。對轉(zhuǎn)爐出鋼口進(jìn)行優(yōu)化改造，將法蘭墊高70mm，把基準(zhǔn)版安裝在出鋼口外側(cè)，用螺栓將基準(zhǔn)板與連接板連接固定住。出鋼口側(cè)群板部位的整個(gè)滑板擋渣機(jī)構(gòu)都都隱藏在裙板內(nèi)部，以免鋼渣粘結(jié)在滑板機(jī)構(gòu)上，而且還可以隔絕高溫輻射，延長擋板使用壽命。

第二，水氣套改造。從技術(shù)角度看，水氣套改造難度較大，為了降低難度，對原有通道功能進(jìn)行置換，使冷卻水讓出一路通道，轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)讓出兩路通道，這樣就可以滿足安裝要求。

第三，旋轉(zhuǎn)接頭改造。旋轉(zhuǎn)接頭新增兩路液壓通道，以及一路氣體冷卻通道。

第四，轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)改造。對轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)中的外環(huán)四塊透氣磚控制系統(tǒng)進(jìn)行改革，由原來的四路控制變?yōu)闉閮陕房刂啤?/p>

第五，液壓缸冷卻水改造。從托圈處引出一路冷卻水，將其作為擋渣機(jī)構(gòu)液壓缸冷之用。

2滑板擋渣應(yīng)用效果

2.1有利于提升擋渣成功率

經(jīng)過以上幾個(gè)方面改造后，在150噸轉(zhuǎn)爐上順利安裝滑板擋渣裝置。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證，滑板擋渣裝置的平均反應(yīng)時(shí)間約為0.35s，擋渣率達(dá)到了的100%。對改造前后的擋渣情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較，見表1，分析轉(zhuǎn)爐滑板擋渣率。從表1可以明顯看出來，擋渣棒技術(shù)的擋渣率為90%，而滑板的擋渣率為100%，改造后的擋渣率較之改造前有了大幅度提升[4]。

2.2有利于減少下渣量

改造前，由于出鋼口與鋼渣粘度對擋渣棒的不利影響，出鋼下渣量通常在100mm左右，不能有效控制出鋼下渣。改造后，由于出鋼口、鋼渣粘度對滑板擋渣沒有影響，且利用液壓系統(tǒng)控制出鋼孔啟閉，前期和后期的下渣量都得到了有效控制，一般在30mm以下。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，下渣率控制在30mm以下的爐次占比95%左右，在50mm以下的爐次占比5%左右。之所以沒有全部達(dá)到30mm以下，主要受人工操作影響。改造后的下渣量明顯低于改造前，降低幅度在60mm-70mm間。

2.3有利于控制回磷量

對LF鋼水回磷進(jìn)行熱力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐下渣量多少嚴(yán)重影響著LF精煉鋼水回磷量。因?yàn)檗D(zhuǎn)爐渣中的P2O5 含量比較高，當(dāng)爐渣進(jìn)入鋼包后，經(jīng)過LF精煉后，就會(huì)被Al、Si等還原，進(jìn)而增加精煉過程中的回磷量。一般情況下，下渣量越大，精煉回磷量越大。所以，轉(zhuǎn)爐采用滑板擋渣工藝裝置后，出鋼下渣量已經(jīng)得到了明顯降低，從原來的100mm下將至30mm以下。受下渣量降低的影響，精煉回磷量也相應(yīng)的降低。對改造前后的精煉回磷量進(jìn)行對比分析，得知：改造前，回磷量約為0.004%；改造后，回磷量約為0.002%。由此可見，采用滑板擋渣工藝裝置后，轉(zhuǎn)爐精煉鋼水回磷量明顯降低，提高鋼水質(zhì)量，利于保證鋼產(chǎn)品質(zhì)量。

2.4優(yōu)化閥組設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)爐改造中由于增加了溢流閥和單向閥，即使個(gè)別支路發(fā)生故障，正常生產(chǎn)工作也不會(huì)受到影響。如果遭受故障，一個(gè)電磁換向閥無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)可以借助相鄰兩個(gè)支路的油缸帶動(dòng)故障支路油缸進(jìn)行動(dòng)作，進(jìn)而確保正常生產(chǎn)工作不受影響。從這一方面看，改造后的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)設(shè)備的工作性能大得到了明顯優(yōu)化，可最大程度的降低故障影響的嚴(yán)重程度，維護(hù)正常生產(chǎn)工作。

2.5出鋼口壽命明顯增加

由于使用了滑板擋渣技術(shù)，轉(zhuǎn)爐下渣量明顯減少，爐渣對出鋼口的侵蝕作用相應(yīng)的降低，一定程度上延長了出鋼口使用壽命。除了降低爐渣對出鋼口的影響外，鋼包粘渣也大幅度降低，使用時(shí)間得以延長。調(diào)查顯示，改造前，出鋼口使用壽命是150爐左右，而改造后，出鋼口使用壽命在170爐以上，最高可達(dá)到230爐。

3結(jié)論

綜上所述，宣鋼150噸轉(zhuǎn)爐采用懸掛式擋渣棒技術(shù)，雖然擋渣率達(dá)到了90%，但是實(shí)際生產(chǎn)中有不少問題，有提高擋渣率的空間。對此，采用了滑板擋渣技術(shù)，對轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)裝置進(jìn)行了一系列改造，使擋渣率提升至100%，下渣量、回磷量等也得到了明顯降低，同時(shí)也增強(qiáng)腐蝕材料的使用壽命。因此，宣鋼150噸轉(zhuǎn)爐采用滑板擋渣技術(shù)是可行的，其應(yīng)用效果顯著，值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳飛鵬.唐鋼150t轉(zhuǎn)爐滑板擋渣技術(shù)的應(yīng)用與研究[J].黑龍江冶金，2016，36（01）：21-22+33.

[2]竇楠，付勁光，郭永謙，壽葉紅.150t轉(zhuǎn)爐滑板擋渣工藝技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐[J].河南冶金，2013，21（01）：34-35+47.

[3]羅仁輝，林文輝，鄒錦忠，趙敏森，何衛(wèi)平，張鄒華.210t轉(zhuǎn)爐滑板擋渣技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐[J].江西冶金，2015，35（03）：1-4+7.

[4]蔡常青.轉(zhuǎn)爐滑板擋渣出鋼工藝的實(shí)踐應(yīng)用[J].福建冶金，2017，46（04）：18-21.