300 噸轉爐滑板擋渣技術改造及應用研究

邱銀富，史 良

傳統上，為了進一步提取理想的礦物，轉爐渣中含有少量的銅、廢鐵和雜質被回收到爐子里。富含礦物質的礦石中的硫會與氧氣反應生成二氧化硫，二氧化硫主要被捕獲后作為二次加工產品銷售。因此，在轉爐出鋼口末端安裝滑動的轉爐滑板，可以通過自動下渣檢測系統來控制開啟和閉合出鋼口，以此達到控渣出鋼的目的。在現有的擋渣工藝中，轉爐滑板擋渣技術是最常見的方法，也是應用最廣的方法。在實踐中，有擋渣球擋渣、氣動擋渣、滑動水口擋渣、擋渣塞擋渣等，采取滑板擋渣的方式，擋渣效率可以達到100%以上，合金收得率可以達到95%以上，鋼包下渣的厚度在40-70mm 間。然而，由于吹風率、設備延遲以及不同的環境限制，轉爐滑板擋渣的實踐效果存在波動。鑒于此，文中基于某煉鋼廠轉爐滑板擋渣技術改造的內容，對技術改造和應用進行較為詳細的研究，對實施方案予以簡要概述，以期為從業人員的研究提供參考。

1 煉鋼廠轉爐滑板擋渣技術改造的內容

此次研究以某煉鋼廠轉爐滑板擋渣技術改造工程為例，在某煉鋼廠1#、2#轉爐的出鋼口新增滑板擋渣機構總成，在轉爐驅動側耳軸旁新增在線液壓站、電控裝置；改造1#、2#轉爐游動側耳軸旋轉接頭，對轉爐出鋼口的法蘭進行開孔加工；為了增加滑板擋渣機構開閉操作狀態、次數的顯示、記錄和存儲功能，對轉爐原控制系統做適應性改造。對3#轉爐已經運行的滑板擋渣機構進行系統更換，并且通過維修進行部分設施的補充，拆除1#、2#、3#轉爐原擋渣塞裝置，對擋煙板做適應性優化。

2 煉鋼廠轉爐滑板擋渣技術改造

2.1 技術選擇

1#2#轉爐采用單滑板擋渣技術，此技術能夠保證改造全程萬無一失，同時具備和3#轉爐已經具備的滑板擋渣機構、設施進行互換共享的基礎，可以充分節省經費投入。在采用單滑板擋渣技術的同時可以充分考慮到雙滑板擋渣技術的實操適應性。與此同時，1#、2#、3#轉爐可以采用爐后非水冷擋煙門技術，此技術可以起擋煙、保溫、隔熱的效果。

2.2 方案設計

擬分別在1#、2#轉爐出鋼口設置滑板擋渣機構，分別在1#、2#轉爐驅動側布置在線液壓站。由于在操作空間中要求能夠放置機構更換架，因此，擬在擋火門前提供較為寬闊的空間。為此，擬計劃在擋火門側面布置滑板擋渣機構裝拆作業裝置，以此達成設計目標。與此同時，3#轉爐擋渣機構維修設備布置在爐后操作平臺CD 跨7 柱列線附近，改造新增部分搬運維修設備同時也布置在此區域內。

2.3 改造前后出鋼擋渣工藝流程

在出鋼前，轉爐的傾動角度達到+45°的同時停止，經由人工將鐵皮卷筒從出鋼口外部插入到出鋼口內部，在進行隔阻時前期渣從出鋼口出渣。前期渣在通過之后開始出鋼，在轉爐傾動角度達到+85~90°的同時采取制動操作，采取擋渣塞投擲裝置將擋渣球從爐口轉移到出鋼口上部，同時將擋渣球投擲到出鋼口內部。與此同時，當鋼水出盡之后要盡快使用擋渣球對出鋼口進行封閉處理，以此防止爐內后期渣流入鋼包。在此過程中，可以根據編程邏輯控制器系統傳送給在線液壓站電控柜下渣檢測測渣信號，以此實現滑板擋渣機構開合，防止后期渣流入鋼包中。具體來說，設定傾動角度+45°時，關閉滑板的擋渣機構；傾動角度+70°時，打開滑板的擋渣機構；傾動角度+90°時，關閉滑板的擋渣機構。

3 煉鋼廠轉爐滑板擋渣改造設備安裝

3.1 離線設備與液壓站安裝

在煉鋼廠轉爐滑板擋渣改造中，電纜管線與液壓系統的安裝和改造是十分重要的基礎和前提。前者關系到后期設備的安裝和調試；后者關系到液壓站的穩定和安全。為此，需要進行正確安裝和離線測試。具體來說，以膨脹螺栓安裝液壓站底座并將液壓站雜質沖出，目的在于防止后期因底座不穩造成晃動，或者因雜質過多造成隱患。

3.2 基準板、油缸安裝與旋轉接頭拆除

由于改造方案將液壓油管的位置從旋轉接頭轉移到非驅動側旋轉接頭處，因此，在煉鋼廠轉爐滑板擋渣改造中，要按照規劃拆除原有的旋轉接頭，同時，安裝新的基準板和油缸，為此，需要按照改造方案，對照尺寸進行開孔。同時，在拆除和安裝的過程中，要保護好原有管路，對于因拆除工作造成的管口要確保割除感覺且及時包扎，這里需要注意的是，由于旋轉接頭較重（3T），因此，在搬運的過程中，需要提前準備3 臺3T 倒鏈搬運。

3.3 排設部分油管、拆裝爐體罩

遵循以前工作中采用的方法，所述液壓管道排設由矩形幾何建模，通過圍繞中心通道的三個徑向環，到達出鋼口后連出。為此，必須根據轉爐托圈直徑彎進行風管開孔，然后，將管道放到爐腹風管中。其中，為了施工方便，需要拆除爐體罩并割除螺栓，使其脫離轉爐。這里需要注意的是，在搬運的過程中，需要提前準備5T 吊離。

3.4 液壓油管配管和水、氣管連接

擬計劃液壓油管使用氬弧焊焊接并進行探傷檢測，保證液壓管路正常。此外，油缸冷卻水管從水箱冷卻水管道中引出，同時在進行軟管安裝的過程中，要將彎曲程度進行有效把控，不得出現急彎情況，彎曲半徑要控制在軟管管徑的10 倍以上。軟管的形狀變化，不要受到外界因素的影響，在軟管進行固定時，要根據高低壓情況選取最合適的方式進行固定，進行水平安裝時，大多數情況下選擇下垂式的安裝方式，軟管呈現U 字形。軟管的長度也具有明確的標準，除去彎曲半徑和移動形成外，應保有4%左右的剩余長度。

3.5 旋轉接頭部件回裝、液壓系統打循環

根據管接頭和旋轉接頭的位置標記旋轉接頭。同時，在焊接液壓管、氣管和旋轉接頭時，必須在旋轉接頭上放置刀口布。將刀刃浸入一些冷水中，防止高溫造成焊接密封圈燒傷。液壓管道安裝完畢后，對液壓系統管路進行至少24 小時的循環沖洗，焊渣從現場沖出粉塵，防止系統閥塞。

3.6 滑板機構安裝和電氣部分施工

滑板機構是滑板擋渣執行機構，需要將其固定在機構底座上，在安裝轉爐之前要在三工位水口磚更換設備上做試運行，確認工作在穩定之后需要連接到轉爐上。在1#、2#液壓站安裝中央控制系統電控柜、控制箱，敷設主電源及控制電纜，隨即可以進行相應控制回路的測試。

4 煉鋼廠轉爐滑板擋渣改造設備維護

4.1 耐材維護

因為轉錄滑板擋渣設備始終處于高溫的工作環境之下，溫度的變化梯度相對較大，加入維護不當，擋渣系統將會無法正常使用，所以在煉鋼廠轉爐滑板擋渣改造的實際應用過程中，對設備安裝和運行的精度相對較高，滑板的機構更換難度更大，必須定期進行機構冷鋼與渣、氧化鐵皮等污染物的清理。在轉爐進行出鋼的過程中環境的粉塵多，此時進行自動下渣信號采集相對困難，對監控、通訊官網的防護必須到位。滑板機構必須及時開啟，因此對液壓系統要求較高，系統工作環境的溫度相對較高、壓力較大，管理比較容易產生震動，管路比較容易產生泄漏，此環節的管理必須加強。鋼水和爐渣的氧化性相對較強，所以對耐材的腐蝕性相對較大，必須進行耐材的定期更換才能保證滑板的使用壽命。

4.2 轉爐本體出鋼口的維護

出鋼口一旦出現不夠平整和凹臺或者有一側高突，渦流的形狀和位置一定會產生相應變化，出現卷渣。尤其是在出鋼口壽命后期，出鋼口口徑大，出鋼過程中操作不當兼顧會造成轉爐傾動角度產生異常，鋼水的液面會產生褪色，出鋼孔周圍會產生旋渦，導致鋼水快速旋轉，帶動渣流形成卷渣，鋼渣此時和鋼水混出。所以，此時一定要注意查看鋼口、轉爐滑板的腐蝕程度，一旦發現任何異常情況，進行及時的維護、更換。

4.3 相應控制軟件的優化

雖然前期要避免下渣，但是對一些爐次因為出鋼口形狀產生異常等關系前期渣已下，系統已經檢測到并且將滑板關閉，但是此時鋼水還沒有完全出來，所以在此打開滑板二次出鋼的過程中可能造成下渣量大。對于這種前期持續少量下渣的情況要特殊關注，可以通過軟件的優化進行屏蔽或者延遲關閉滑板。對于因為過氧化的鋼水，其整體亮度相對高，需要通過軟件編程提取亮度特征，并且將特征和下渣過程結合進行綜合分析，將兩者關系進行辯證分析之后進行軟件改良，以此防止鋼水過氧化亮度過高干擾系統判斷能力。

5 轉爐滑板擋渣技術改造影響因素

5.1 相關技術人員應用因素

對于300 噸轉爐滑板擋渣技術改造來講，想要減少在進行工程作業實施過程中的下渣，并且提升施工作業鋼水的質量以及相關元素的得收效率，對于相關進行300 噸轉爐滑板擋渣技術改造的工作人員，進行課程培訓定期的相關課程培訓也是十分必要的。培訓專業工作人員學習300 噸轉爐滑板擋渣技術應用的相關的基礎知識，能夠在進行施工作業的過程中，讓技術應用的管理人員能夠更加有效、直接的對于現場施工情況進行管理與監管，這樣就能對時候作業的基層人員起到一定的工作約束，同時可以對于作業施工過程中的技術使用各個環節進行監督，就能夠減少相關人身安全隱患問題。對于施工時使用專業技術的作業人員，進行一定的基礎技術課程培訓，幫助施工工作人員對于300 噸轉爐滑板擋渣技術應用使用的設備、和施工原理進行充分的認識與了解，推進基礎工作人員能夠熟練的掌握各項工作裝備技術的使用流程與工序，對于施工現場作業起到一定保護保障，并且能夠使在進行300 噸轉爐滑板擋渣技術應用過程中，減少施工由于技術人員操作不熟練、或者操作失誤導致出現的人身安全危害問題、和現場施工困難的情況出現，相關專業人員工作的水平也能夠影響技術改造之后，在其技術應用過程中下渣量、鋼包渣層的厚度等的變化，所以培訓相關基礎工作的技術人員，能夠幫助工程實施加快施工效率，促使當進行專業作業技術應用過程中，如果發生需要技術人員進行解決的問題，可以使專業人員利用經驗與所學知識對不同有待解決的問題，做出正確的判斷，從而能夠在利用300 噸轉爐滑板擋渣技術的同時，進行新的技術改造與研究工作，幫助相關作業改造順利實施。

5.2 轉爐滑板擋渣技術改造質量符合標準因素

對于轉爐滑板擋渣技術進行改造來講，在相關技術的改造過程中，需要對于改造后的300 噸轉爐滑板擋渣技術改造效果進行一定的質量標準檢查工作。比如對于300 噸轉爐滑板擋渣技術改造的各個施工環節進行時，由專業的質量監管部門，積極進行有效的檢查工作。從施工團隊的質量檢查監督部門上，可以挑選施工團隊的專業技術工作人員，這些技術人員能夠明白在300 噸轉爐滑板擋渣技術改造時需要注意的相關技術要點，并共同成立專業的轉爐滑板擋渣技術改造質量檢查的相關部門，從而檢查技術改造問題是否成功、效果是否良好、且改造后的質量數據參數是否達到相關部門規定的標準與要求。只有當質量檢測人員進行檢測工作后，其檢測結果達到一定的質檢標準與要求，才能夠將新的300 噸轉爐滑板擋渣技術改造研究成果投入正式的工作作業之中使用。如果在改造后的300 噸轉爐滑板擋渣技術進行實際應用的質量檢測的過程中，發現檢測結果出現不符合相關質量規定的情況，就需要專業的質量管理檢查人員，對于在改造后的300 噸轉爐滑板擋渣技術應用過程中發現的問題，進行收集與相關整理工作，并且對其數據進行記錄，由專業的科學技術人員加以專業化的分析。針對收集來的各種問題，或者相關技術質量不達標的原因提出及時的總結、并且給出解決的措施與方案，為技術改造進行新型研究打下良好的基礎。對于無法進行整改或者調整的工作失誤，需要科學技術人員重新進行技術研究工作，幫助相關技術進行新方式的改造。對于300 噸轉爐滑板擋渣技術改造工程來講，質量檢測從對于300 噸轉爐滑板擋渣技術的擋渣效果、工程實施簡易程度、施工作業之中的安全隱患等問題進行詳細的檢查工作。新型的改造技術進行相關質量檢查工作是技術應用中的重要部分，只有在進行技術應用施工的每一項環節上，比如改造之后，下渣量是否得到有效控制，鋼包渣層的厚度是否出現降低等問題，都進行認真對待、仔細檢查，才能夠減少相關基礎工作人員的安全隱患問題、減少改造效果不良或者不符合相關標準的工作失誤發生。成立300 噸轉爐滑板擋渣技術改造的質量檢查部門，幫助各個作業環節進行有效檢查、與質量監督，從而對于技術改造應用作業起到剛性的約束作用，促進工程時候作業順利實施，提高施工作業鋼水的質量以及相關元素的得收效率，幫助300 噸轉爐滑板擋渣技術達到高水平施工標準。

5.3 轉爐滑板擋渣技術創新

對于轉爐滑板擋渣技術的創新來講，需要制定專業創新利用計劃方案利用專業的施工技術改造人員，對于轉爐滑板擋渣技術特點的了解、與現有的技術經驗，進行專業技術的分析與整理，有效的掌握施工項目的主要特點，根據技術應用現場的具體環境，制定出具有針對性的專業的施工計劃與方案，同時也要對于轉爐滑板擋渣技術改造過程中可能出現的問題進行預想，并制定出預備方案。當300 噸轉爐滑板擋渣技術改造進行施工過程中出現突發情況，就可以利用預備方案，對于施工問題進行快速的解決。這樣通過對于轉爐滑板擋渣技術進行反復的實驗與應用，對其技術優點與問題進行總結，了解其技術應用特點，從而根據分析出的數據參數，對于轉爐滑板擋渣技術進行創新，提高技術應用產生的的工作效率，完善技術特點，促進技術施工工藝標準化、創新化，促進工程施工作業順利實施，能夠幫助施工中的渣體進行有效阻擋，提高施工作業鋼水的質量、以及相關元素的得收效率，促進轉爐滑板擋渣技術創新改造成果達到規定的使用標準。

6 煉鋼廠轉爐滑板擋渣改造應用效果

改造之后，下渣量得到有效控制，鋼包渣層的厚度明顯降低，鋼水回磷的量明顯減少，同時回磷量十分穩定。合金收得率顯著提升，合金消耗下降，出鋼過程中下渣量明顯減少，鋼水的氧化性減弱。同時對煉鋼廠轉爐滑板擋渣技術進行改造之后，設備的故障頻率得到了一定的下降，設備的運行狀態相對較為穩定，同時滑板的更滑時間也得到了一定的縮減。擋渣效果得到顯著提升。除此之外，煉鋼廠的經濟效益也得到了一定的增加。

7 結論

滑板擋渣技術在煉鋼工藝中的優勢在近年來十分明顯，已經被大多數煉鋼廠所采用，這項技術能夠讓有害元素和夾雜物的控制變得十分科學。實際上，轉爐滑板擋渣工藝已經成為目前效果最為出色的工藝手段，實操性強，效果顯著，進行轉爐擋渣技術的改造有極強的必要價值，相對于其他的擋渣工藝來講能夠明顯提升煉鋼廠鋼水的清潔程度和鋼材質量，是可以通過實際操作實現的高價值項目，有效優化傳統的擋渣手段，同時降低煉鋼廠的能耗投入和成本損失，在轉爐滑板擋渣技術應用和維護上存在較好的優勢。