滑動出鋼口擋渣技術(shù)在萊鋼120t轉(zhuǎn)爐的應用分析

張 偉 王忠剛 劉忠建 李樹云

（1、山東鋼鐵萊鋼型鋼煉鋼廠，山東 萊蕪 271126；2、山東鋼鐵萊鋼棒材廠，山東 萊蕪 271126）

1 前言

萊鋼煉鋼廠120t轉(zhuǎn)爐過去一直采用擋渣棒(球)法擋渣，由于擋渣棒(球)擋渣受出鋼口設(shè)計形狀以及侵蝕情況的影響，擋渣效果不易控制，特別是在出鋼口后期擋渣效果極差。擋渣棒(球)擋渣成功率平均只有65%，平均渣厚115mm。由于擋渣效果差，造成合金燒損嚴重，影響轉(zhuǎn)爐合金回收率，同時因下到鋼包內(nèi)爐渣氧化性強，增加了精煉脫氧劑及造渣料的消耗，另外下渣量大易回磷，嚴重制約了優(yōu)質(zhì)鋼種特別是超低磷鋼的冶煉。2009年以來，萊鋼煉鋼廠引進滑動出鋼口工藝，先后在3座120t轉(zhuǎn)爐上配備了滑動出鋼口擋渣設(shè)備，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況對相關(guān)工藝設(shè)備進行了改造優(yōu)化。通過滑動出鋼口擋渣工藝的使用，擋渣成功率達到100%；平均渣厚可控制在60mm以內(nèi)；提高了合金和脫氧劑的收得率；降低了鋼水回磷量；降低了精煉各類消耗，取得了較好的經(jīng)濟效益。

2 滑動出鋼口擋渣系統(tǒng)

2.1 滑動出鋼口機構(gòu)工藝布置設(shè)計

滑動出鋼口系統(tǒng)主要有轉(zhuǎn)爐閘閥機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、自動擋渣系統(tǒng)以及耐材（出鋼口磚、內(nèi)水口磚、上滑板磚、下滑板磚、外水口磚）等組成。閘閥機構(gòu)由基準板、連接板、開關(guān)模框、固定模框、滑動模框以及彈簧組件等組成。上滑板磚鎖緊在固定模框內(nèi)不動，下滑板磚固定在滑動模框里。滑動模框在開關(guān)模框內(nèi)通過滑道往復活動，活動界面通過彈簧組件建立均勻的界面壓力。動力源液壓缸通過驅(qū)動組件驅(qū)動滑動模框往復運動，實現(xiàn)擋渣出鋼。滑動出鋼口機構(gòu)工藝布置及結(jié)構(gòu)示意圖，見圖1所示：

圖1 滑動出鋼口機構(gòu)工藝布置設(shè)計1、出鋼口2、內(nèi)水口3、滑板4、外水口5、機構(gòu)6、油缸

2.2 設(shè)備原理

轉(zhuǎn)爐出鋼口閘閥擋渣原理是將類似鋼包滑動水口控流系統(tǒng)轉(zhuǎn)化設(shè)計并安裝在轉(zhuǎn)爐出鋼口位置，通過液壓驅(qū)動系統(tǒng)和自動擋渣系統(tǒng)控制出鋼口自動開啟和關(guān)閉，在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，以達到轉(zhuǎn)爐自動擋渣出鋼，并實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐少渣、無渣出鋼目的。

2.3 工藝特點

轉(zhuǎn)爐出鋼口滑板擋渣，擋渣功能采用滑板磚滑動的方法執(zhí)行，不受出鋼口壽命和爐渣粘度的影響，對于各類鋼渣都可以提供可靠的密封。其技術(shù)特點是滑板開閉非常迅速，能夠?qū)Τ鲣撨^程中的前期渣和后期渣有效地擋渣。且可將轉(zhuǎn)爐傾動角度信號和紅外線下渣檢測技術(shù)與滑動水口的開閉相結(jié)合，實現(xiàn)全自動判渣和擋渣。

3 萊鋼轉(zhuǎn)爐滑動出鋼口適應性改造

由于應用在轉(zhuǎn)爐出鋼口滑板擋渣工藝技術(shù)的裝置設(shè)備相對復雜，特別是擋渣閘閥機構(gòu)安裝在出鋼口上，處于高溫高熱的惡劣環(huán)境條件下，設(shè)備的裝卸及維護均不方便。再加上起初操作人員對滑動出鋼口原理和使用方法的不熟悉以及滑動出鋼口方面各項管理規(guī)定不太完善，導致滑動出鋼口在應用初期設(shè)備故障率較高。存在的問題主要有滑板使用次數(shù)偏少，時而出現(xiàn)滑板穿鋼事故或內(nèi)水口與滑板之間穿鋼事故的發(fā)生，影響生產(chǎn)。為確保滑動出鋼口適應萊鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，針對現(xiàn)狀進行了相應的適應性改造及使用方法等的規(guī)范。

3.1 出鋼口改造安裝

對原出鋼口和裙板設(shè)計改造，出鋼口由0°度改為12°；旋轉(zhuǎn)接頭改造：在原旋轉(zhuǎn)接頭的基礎(chǔ)上，增加了一路氣源和兩路液壓油通路；爐體管路改造：利用耳軸多余的通路，直接將液壓油路和氣路接通，達到使用要求；增加一套液壓冷卻系統(tǒng)，液壓管路采用冷卻水套式。

3.2 規(guī)范使用方法

轉(zhuǎn)爐出鋼前將出鋼口關(guān)閉，轉(zhuǎn)爐搖到-60°—-70°時將出鋼口打開進行放鋼，確保一次擋住渣。轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束時，通過紅外線渣識別系統(tǒng)檢測或人工判斷，在大量的爐渣將要從出鋼口流出前，利用液壓系統(tǒng)驅(qū)動安裝在爐殼上的油缸，使滑板磚移動，在極短的時間內(nèi)將下滑板磚插入出鋼口內(nèi)將出鋼口封閉，通過下滑板磚將爐渣擋回轉(zhuǎn)爐內(nèi)。轉(zhuǎn)爐抬到-50°左右時將滑板打開放出出鋼口中的鋼渣。

3.3 完善規(guī)程，加強培訓，實施標準化作業(yè)

制定滑動出鋼口使用管理規(guī)定和滑動出鋼口點檢與維護管理規(guī)定，不斷修訂和完善滑動出鋼口工藝技術(shù)規(guī)程和崗位操作規(guī)程，并對部分參數(shù)進行了實驗調(diào)整，定期檢查滑板磚，及時清理出鋼口外水口積渣；強化操作人員的培訓與交流，使操作人員進一步掌握滑動出鋼口方面的知識。制定更換滑動出鋼口（內(nèi)水口、滑板）標準化作業(yè)程序，并組織討論驗證取得了較好的效果。

經(jīng)過以上措施的實施，滑動出鋼口故障率得到一定的控制，滑板使用次數(shù)也得到了一定的提高，目前設(shè)備運行已基本穩(wěn)定。

4 滑動出鋼口應用效果分析

萊鋼在120t轉(zhuǎn)爐出鋼過程中采用滑板技術(shù)進行有效的擋渣操作，不僅減少了鋼水回磷，提高合金收得率，還減少了鋼中夾雜物，提高鋼水清潔度，并減少鋼包粘渣，延長鋼包使用壽命。與此同時亦減少了耐材消耗，相應的提高了轉(zhuǎn)爐出鋼口耐火材料的使用壽命，并為鋼水精煉提供了良好的條件。

4.1 轉(zhuǎn)爐下渣量顯著減少，合金收得率得以提高

轉(zhuǎn)爐出鋼后鋼包的鋼渣成分與終渣成分基本一致。轉(zhuǎn)爐出鋼時擋渣效果不好時，導致鋼包鋼渣量加大。鋼水在運送至精煉過程中，鋼渣中的氧會擴散到鋼中，造成鋼中成分燒損，導致成分變差。下渣量的減少，提高了合金收得率。冶煉Q345B系列鋼種，金屬錳的回收率較未采用滑動出鋼口前提高4%左右，硅回收率提高3%左右。

表1 萊鋼120轉(zhuǎn)爐不同擋渣方式的擋渣效果

4.2 放鋼時間穩(wěn)定，利于穩(wěn)定操作

通過現(xiàn)場對出鋼口使用次數(shù)及放鋼時間可以看出，普通出鋼口1-20爐，放鋼時間在5.5min以上，20-40爐5min左右，40-80爐4min左右，80爐以上放鋼時間3.5min左右，隨著出鋼口壽命的增加，放鋼時間縮短較快。滑動出鋼口1-30爐，放鋼時間5.5min左右，30-100爐放鋼時間5min左右，100爐以后放鋼時間也在4.5min以上，隨著出鋼口壽命的增加放鋼時間縮短較慢。

4.3 減少耐材消耗，提高鋼包使用壽命

轉(zhuǎn)爐下渣量的減少，減緩了鋼包內(nèi)襯耐材的侵蝕，并減少了鋼包粘渣，延長鋼包使用壽命。由于下渣量的的減少，減少了爐渣對出鋼口的沖刷與侵蝕，相應提高轉(zhuǎn)爐出鋼口耐火材料的使用壽命，目前滑動出鋼口平均壽命已達到180爐以上。

結(jié)語

轉(zhuǎn)爐出鋼口滑板擋渣工藝技術(shù)，實現(xiàn)了出鋼全過程的自動判渣和擋渣，擋渣成功率可以達到100%，鋼包渣厚穩(wěn)定控制在80 mm以下，是目前應用的擋渣效果最佳擋渣工藝技術(shù)，提高擋渣滑板的使用壽命，以進一步降低使用成本，減少對轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)組織的影響，將加速改善轉(zhuǎn)爐出鋼口滑板擋渣工藝技術(shù)的應用效果。

[1]戴云閣.現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1998.

[2]王雅貞等.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.