宣钢150吨转炉滑板挡渣技术的应用与实践

张建成

摘 要：本文以宣钢150吨转炉生产为研究对象，以改善转炉挡渣工艺为目的，从实际情况入手，对当前150吨转炉挡渣生产工作中的常见问题进行了分析。然后，针对这些问题提出应用转炉滑板，并具体分析了转炉滑板的工艺原理、工艺装置、转炉改造等情况。认为采用转炉滑板技术后，有效提高挡渣成功率、降低下渣量，为钢产品质量提升创造了良好条件。

关键词：转炉滑板；挡渣效果；转炉改造；下渣量

宣钢150吨转炉工作中表现出了一系列问题，降低钢产品质量。为生产出符合市场要求的优特钢和成分含量极窄的钢种，必须严格控制钢中的夹杂物含量和磷含量，而这需要提高转炉挡渣率，减少转炉渣进入钢包的量。基于这样的情况，提出采用转炉滑板挡渣。下面对转炉滑板在宣钢150吨转炉生产中的应用实践情况进行了分析，全面了解转炉滑板的应用效果。

1滑板挡渣工艺原理分析

1.1工艺原理

滑板挡渣技术的工艺原理：对钢包滑动水口的控制系统进行转化设计，将其安装在转炉出钢口位置上，利用液压控制方式使固定滑板和滑动滑板间的流动钢孔错位，从而实现挡渣出钢。

使用方法[2]：转炉出钢前，将滑板关闭，同时将转炉缓慢摇到水平位置。钢水没过出钢口时，立即打开滑板出钢。这时出钢口内都是钢液，能够避免前期下渣。到了出钢末期，一检测到下渣情况，就会立即关闭滑板，能及时控制后期下渣。此外，出钢口寿命和钢渣粘度对转炉滑板的影响较小，几乎可以忽略不计，挡渣效果的较好，可以实现100%的挡渣率。

1.2工艺装置

转炉滑板工艺装置比较复杂，主要包括内滑板、外滑板、内水口、外水口、出钢口、滑板结构、液压控制系统、炉壳等，见图1。其中，滑板机构包括基准板、连接板等。内滑板固定在模框内，通过液压控制系统的推拉杆作用实现与外滑板的相对运动，进而控制流钢孔启闭。

1.3转炉改造

在150吨转炉生产中引入滑板挡渣技术，需要对原来的转炉装置进行改造，使之具备应用转炉滑板的条件，顺利安装转炉滑板装置。转炉改造内容主要如下[3]：

第一，出钢口部位改造。对转炉出钢口进行优化改造，将法兰垫高70mm，把基准版安装在出钢口外侧，用螺栓将基准板与连接板连接固定住。出钢口侧群板部位的整个滑板挡渣机构都都隐藏在裙板内部，以免钢渣粘结在滑板机构上，而且还可以隔绝高温辐射，延长挡板使用寿命。

第二，水气套改造。从技术角度看，水气套改造难度较大，为了降低难度，对原有通道功能进行置换，使冷却水让出一路通道，转炉底吹系统让出两路通道，这样就可以满足安装要求。

第三，旋转接头改造。旋转接头新增两路液压通道，以及一路气体冷却通道。

第四，转炉底吹系统改造。对转炉底吹系统中的外环四块透气砖控制系统进行改革，由原来的四路控制变为为两路控制。

第五，液压缸冷却水改造。从托圈处引出一路冷却水，将其作为挡渣机构液压缸冷之用。

2滑板挡渣应用效果

2.1有利于提升挡渣成功率

经过以上几个方面改造后，在150吨转炉上顺利安装滑板挡渣装置。经生产实践验证，滑板挡渣装置的平均反应时间约为0.35s，挡渣率达到了的100%。对改造前后的挡渣情况进行统计比较，见表1，分析转炉滑板挡渣率。从表1可以明显看出来，挡渣棒技术的挡渣率为90%，而滑板的挡渣率为100%，改造后的挡渣率较之改造前有了大幅度提升[4]。

2.2有利于减少下渣量

改造前，由于出钢口与钢渣粘度对挡渣棒的不利影响，出钢下渣量通常在100mm左右，不能有效控制出钢下渣。改造后，由于出钢口、钢渣粘度对滑板挡渣没有影响，且利用液压系统控制出钢孔启闭，前期和后期的下渣量都得到了有效控制，一般在30mm以下。经实践验证，下渣率控制在30mm以下的炉次占比95%左右，在50mm以下的炉次占比5%左右。之所以没有全部达到30mm以下，主要受人工操作影响。改造后的下渣量明显低于改造前，降低幅度在60mm-70mm间。

2.3有利于控制回磷量

对LF钢水回磷进行热力学分析，发现转炉下渣量多少严重影响着LF精炼钢水回磷量。因为转炉渣中的P2O5 含量比较高，当炉渣进入钢包后，经过LF精炼后，就会被Al、Si等还原，进而增加精炼过程中的回磷量。一般情况下，下渣量越大，精炼回磷量越大。所以，转炉采用滑板挡渣工艺装置后，出钢下渣量已经得到了明显降低，从原来的100mm下将至30mm以下。受下渣量降低的影响，精炼回磷量也相应的降低。对改造前后的精炼回磷量进行对比分析，得知：改造前，回磷量约为0.004%；改造后，回磷量约为0.002%。由此可见，采用滑板挡渣工艺装置后，转炉精炼钢水回磷量明显降低，提高钢水质量，利于保证钢产品质量。

2.4优化阀组设计

转炉改造中由于增加了溢流阀和单向阀，即使个别支路发生故障，正常生产工作也不会受到影响。如果遭受故障，一个电磁换向阀无法正常运转，此时可以借助相邻两个支路的油缸带动故障支路油缸进行动作，进而确保正常生产工作不受影响。从这一方面看，改造后的转炉生产设备的工作性能大得到了明显优化，可最大程度的降低故障影响的严重程度，维护正常生产工作。

2.5出钢口寿命明显增加

由于使用了滑板挡渣技术，转炉下渣量明显减少，炉渣对出钢口的侵蚀作用相应的降低，一定程度上延长了出钢口使用寿命。除了降低炉渣对出钢口的影响外，钢包粘渣也大幅度降低，使用时间得以延长。调查显示，改造前，出钢口使用寿命是150炉左右，而改造后，出钢口使用寿命在170炉以上，最高可达到230炉。

3结论

综上所述，宣钢150吨转炉采用悬挂式挡渣棒技术，虽然挡渣率达到了90%，但是实际生产中有不少问题，有提高挡渣率的空间。对此，采用了滑板挡渣技术，对转炉生产装置进行了一系列改造，使挡渣率提升至100%，下渣量、回磷量等也得到了明显降低，同时也增强腐蚀材料的使用寿命。因此，宣钢150吨转炉采用滑板挡渣技术是可行的，其应用效果显著，值得推广。

参考文献：

[1]吴飞鹏.唐钢150t转炉滑板挡渣技术的应用与研究[J].黑龙江冶金，2016，36（01）：21-22+33.

[2]窦楠，付劲光，郭永谦，寿叶红.150t转炉滑板挡渣工艺技术应用实践[J].河南冶金，2013，21（01）：34-35+47.

[3]羅仁辉，林文辉，邹锦忠，赵敏森，何卫平，张邹华.210t转炉滑板挡渣技术应用实践[J].江西冶金，2015，35（03）：1-4+7.

[4]蔡常青.转炉滑板挡渣出钢工艺的实践应用[J].福建冶金，2017，46（04）：18-21.