滑板挡渣技术在涟钢210 t转炉上的应用

苏风光

(湖南华菱涟源钢铁集团有限公司,湖南娄底 417009)

滑板挡渣技术在涟钢210 t转炉上的应用

苏风光

(湖南华菱涟源钢铁集团有限公司,湖南娄底 417009)

转炉渣具有较强的氧化性,当其进入钢包中,不仅增加了脱氧合金成本,同时对钢水造成较为严重的污染。湖南华菱涟钢210 t转炉主要生产洁净钢,对转炉下渣控制较为严格。为减少转炉下渣,提高钢水纯净度,于2013年在210 t转炉上引入滑板挡渣系统,将钢包渣厚由75 mm降低至42 mm,大大改善钢水纯净度。本文主要讲述了转炉滑板挡渣系统的原理,构造,及关键工艺控制点,并对比使用前后效果。

转炉下渣;滑板;渣厚

1 引言

湖南华菱涟钢(以下简称涟钢)是中南地区主要板材基地,主要生产高端优质汽车用钢。随着产品结构的调整,对钢水的洁净度的要求越来越严格。转炉渣在钢水拉成铸坯前一直伴随着钢水,在钢包、中间包、结晶器中均可能污染钢水,是生产洁净钢钢水的污染源之一。转炉滑板挡渣技术是近年来转炉控制下渣的新技术,相比较传统的气动挡渣、挡渣球、挡渣镖等挡渣工艺,在出钢过程中,它能有效减少出钢前期渣与后期渣,从而有效减少转炉出钢下渣[1～3]。

2 210 t顶底复吹转炉主要工艺参数

涟钢210 t转炉是湖南省最大的炼钢生产转炉,配有先进的副枪系统,采用全自动化炼钢。出钢采用先进的红外下渣检测系统,自动化程度较高。转炉主要工艺参数见表1所示。

3 滑板挡渣的原理及更换工艺

3.1 滑板挡渣原理

转炉滑板挡渣工艺,是基于大包滑动水口的原理,在转炉出钢口位置安装滑动水口装置,通过滑动滑板和固定滑板之间流钢孔的错位实现挡渣出钢。

转炉出钢时的下渣包括三阶段：前期渣、出钢过程漩涡效应渣、后期渣。常规出钢操作时先将转炉摇到出钢位,在钢水流出之前,钢渣先流出,导致出钢前期下渣。滑板挡渣技术通过在出钢前关闭出钢口滑板,钢水盖过出钢口位置后再打开滑板出钢,做到避免出钢前期下渣;出钢末期利用红外下渣检测系统来区分钢水和钢渣,通过PLC自动控制系统实现滑板快速关闭,避免下渣[4～5]。

表1 210 t转炉主要工艺参数

3.2 滑板挡渣工艺装置

转炉滑板挡渣系统主要由挡闸阀机构硬件(见图1)和自动下渣检测系统两大部分组成。闸阀机构硬件又分出钢口闸阀机械、液压站总成系统、液压缸及水冷、空冷系统及消耗耐火材料(内外水口砖和内外滑板砖组成)。自动下渣检测系统由红外摄像仪、数据采集控制器、视频捕捉器、工业控制计算机等几个主要设备集成。

图1 挡渣闸阀机构分解图

3.3 滑板挡渣工艺更换流程

涟钢210 t转炉用滑扳挡渣出钢机构的安装更换和使用,要求在不影响现存的转炉冶炼工艺和操作条件下进行,为此采用机构离线,整体更换技术,即在调试架上对离线机构更换新滑板调试合格后待用。

步骤和措施为：将现有转炉出钢口法兰上安装新设计的70 mm厚的基准板部件。在基准板上安装驱动板部件,驱动板上装有4个螺栓孔、2根定位销和2根定位桩。把机构从调试台上卸下后,就位于运输存放架上,送至炉前,更换时在滑板接口处均匀涂上铬刚玉火泥,用机械将机构纵向通过定位桩后推入定位销中,用风动工具迅速将四个M30螺栓锁紧,启动油缸将活塞杆接柄推入滑动框连接槽中用活销连接,机构即安装完毕。操作方便、简单,更换时间可控制在15 min之内。若一旦停用,拆下闸阀机构,重新安装法兰盖板后就可恢复继续投入生产。

3.4 滑板耐材使用寿命

滑板耐材主要包含出钢口砖,内水口,外水口,上滑板及下滑板,在涟钢210 t转炉上的使用寿命见表2。

表2 滑板耐材使用寿命

4 滑板使用前后效果对比

涟钢210 t转炉在使用滑板挡渣技术后,最明显的效果为钢包渣厚明显降低,同时脱氧合金成本降低明显,铸坯线性缺陷发生率降低。

4.1 钢包渣厚数据比较

涟钢210 t转炉采用滑板挡渣技术前主要采用挡渣镖挡渣,它仅能挡住一部分出钢过程漩涡效应渣,而应用滑板挡渣技术后,转炉下渣量减少约40%,钢包渣厚明显降低,对比数据见表3。

表3 采用滑板挡渣技术前后钢包渣厚数据

4.2 脱氧合金成本比较

因脱氧合金消耗数据与钢水氧含量有关,影响因素较多,不易统计分析。在跟踪过程中,采用加入铝40改质剂改质测试钢包渣改质效果。即出钢结束后加入相同数量的铝40改质剂对钢包渣进行改质,测定钢包渣中TFe%数据。经过前后比较,超低碳钢钢包渣中TFe%由原来的16%降低至10%。

4.3 质量指标改进比较

采用滑板挡渣技术后,转炉下渣量减少,在后续精炼及连铸工序产生的夹杂物来源减少,涟钢210 t转炉厂铸坯的线性缺陷在转炉安装滑板挡渣系统后指标改进明显,线性缺陷的发生率对比见表4。

表4 采用滑板挡渣技术前后线性缺陷发生率

5 结语

涟钢210 t转炉采用滑板挡渣技术后,质量指标得到较大幅度的改善,成本降低明显。

相比传统的出钢挡渣工艺,新工艺的转炉下渣量降低40%,有效降低脱氧合金成本。采用滑板挡渣技术后,铸坯线性缺陷发生率降低0.74%,铸坯质量改善明显。

[1] 王立军,张 明.滑板挡渣技术在包钢240t转炉上的应用[J].包钢技术,2015(6)：4-7.

[2] 罗仁辉,林文辉,邹锦忠,等.210 t转炉滑板挡渣技术应用实践[J].江西冶金,2015,35(3)：1-5.

[3] 王淑华,丛玉伟,徐尚富,等.转炉滑板挡渣出钢技术实践[J].河南冶金,2010,18(6)：46-48.

[4] 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(1)：21-23.

[5] 孙兴洪,蒋小弟.宝钢炼钢厂转炉挡渣工艺技术的发展[J].宝钢技术,2010(2)：58-62.

Application on Skateboard Slag Retaining Technology in 210 t Converter of Lianyuan Steel

SU Fengguang
(Lianyuan Iron and Steel Corporation of Hunan Hualing,Loudi 417009,Hunan,China)

The slag of converter is more oxidized,and when it enters into the steel ladle,it not only increases the cost of deoxidizing alloy,but also causes more serious pollution to the molten steel.The 210 t converter of Hunan Lianyuan Steel mainly produces clean steel,which is strict to the slag amount control.In order to reduce the amount of slag in converter and increase the cleanliness of molten steel,the 210 t converter was introduced to the system of slag-stopping with slide plate in 2013,thus reduced the thickness of slag from 75 mm to 42 mm and greatly improve the cleanliness of molten steel.This paper mainly describes the principle,construction and critical process control points of the system of slag-stopping with slide plate in converter,and compares the effect before and after the use of skateboard slag retaining system.

BOF slag;the skateboard;the thickness of slag

TF341.1

B

1001-5108(2017)04-0023-03

苏风光,助理工程师,主要从事转炉炼钢工作。