300 吨转炉滑板挡渣技术改造及应用研究

邱银富，史 良

传统上，为了进一步提取理想的矿物，转炉渣中含有少量的铜、废铁和杂质被回收到炉子里。富含矿物质的矿石中的硫会与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫主要被捕获后作为二次加工产品销售。因此，在转炉出钢口末端安装滑动的转炉滑板，可以通过自动下渣检测系统来控制开启和闭合出钢口，以此达到控渣出钢的目的。在现有的挡渣工艺中，转炉滑板挡渣技术是最常见的方法，也是应用最广的方法。在实践中，有挡渣球挡渣、气动挡渣、滑动水口挡渣、挡渣塞挡渣等，采取滑板挡渣的方式，挡渣效率可以达到100%以上，合金收得率可以达到95%以上，钢包下渣的厚度在40-70mm 间。然而，由于吹风率、设备延迟以及不同的环境限制，转炉滑板挡渣的实践效果存在波动。鉴于此，文中基于某炼钢厂转炉滑板挡渣技术改造的内容，对技术改造和应用进行较为详细的研究，对实施方案予以简要概述，以期为从业人员的研究提供参考。

1 炼钢厂转炉滑板挡渣技术改造的内容

此次研究以某炼钢厂转炉滑板挡渣技术改造工程为例，在某炼钢厂1#、2#转炉的出钢口新增滑板挡渣机构总成，在转炉驱动侧耳轴旁新增在线液压站、电控装置；改造1#、2#转炉游动侧耳轴旋转接头，对转炉出钢口的法兰进行开孔加工；为了增加滑板挡渣机构开闭操作状态、次数的显示、记录和存储功能，对转炉原控制系统做适应性改造。对3#转炉已经运行的滑板挡渣机构进行系统更换，并且通过维修进行部分设施的补充，拆除1#、2#、3#转炉原挡渣塞装置，对挡烟板做适应性优化。

2 炼钢厂转炉滑板挡渣技术改造

2.1 技术选择

1#2#转炉采用单滑板挡渣技术，此技术能够保证改造全程万无一失，同时具备和3#转炉已经具备的滑板挡渣机构、设施进行互换共享的基础，可以充分节省经费投入。在采用单滑板挡渣技术的同时可以充分考虑到双滑板挡渣技术的实操适应性。与此同时，1#、2#、3#转炉可以采用炉后非水冷挡烟门技术，此技术可以起挡烟、保温、隔热的效果。

2.2 方案设计

拟分别在1#、2#转炉出钢口设置滑板挡渣机构，分别在1#、2#转炉驱动侧布置在线液压站。由于在操作空间中要求能够放置机构更换架，因此，拟在挡火门前提供较为宽阔的空间。为此，拟计划在挡火门侧面布置滑板挡渣机构装拆作业装置，以此达成设计目标。与此同时，3#转炉挡渣机构维修设备布置在炉后操作平台CD 跨7 柱列线附近，改造新增部分搬运维修设备同时也布置在此区域内。

2.3 改造前后出钢挡渣工艺流程

在出钢前，转炉的倾动角度达到+45°的同时停止，经由人工将铁皮卷筒从出钢口外部插入到出钢口内部，在进行隔阻时前期渣从出钢口出渣。前期渣在通过之后开始出钢，在转炉倾动角度达到+85~90°的同时采取制动操作，采取挡渣塞投掷装置将挡渣球从炉口转移到出钢口上部，同时将挡渣球投掷到出钢口内部。与此同时，当钢水出尽之后要尽快使用挡渣球对出钢口进行封闭处理，以此防止炉内后期渣流入钢包。在此过程中，可以根据编程逻辑控制器系统传送给在线液压站电控柜下渣检测测渣信号，以此实现滑板挡渣机构开合，防止后期渣流入钢包中。具体来说，设定倾动角度+45°时，关闭滑板的挡渣机构；倾动角度+70°时，打开滑板的挡渣机构；倾动角度+90°时，关闭滑板的挡渣机构。

3 炼钢厂转炉滑板挡渣改造设备安装

3.1 离线设备与液压站安装

在炼钢厂转炉滑板挡渣改造中，电缆管线与液压系统的安装和改造是十分重要的基础和前提。前者关系到后期设备的安装和调试；后者关系到液压站的稳定和安全。为此，需要进行正确安装和离线测试。具体来说，以膨胀螺栓安装液压站底座并将液压站杂质冲出，目的在于防止后期因底座不稳造成晃动，或者因杂质过多造成隐患。

3.2 基准板、油缸安装与旋转接头拆除

由于改造方案将液压油管的位置从旋转接头转移到非驱动侧旋转接头处，因此，在炼钢厂转炉滑板挡渣改造中，要按照规划拆除原有的旋转接头，同时，安装新的基准板和油缸，为此，需要按照改造方案，对照尺寸进行开孔。同时，在拆除和安装的过程中，要保护好原有管路，对于因拆除工作造成的管口要确保割除感觉且及时包扎，这里需要注意的是，由于旋转接头较重（3T），因此，在搬运的过程中，需要提前准备3 台3T 倒链搬运。

3.3 排设部分油管、拆装炉体罩

遵循以前工作中采用的方法，所述液压管道排设由矩形几何建模，通过围绕中心通道的三个径向环，到达出钢口后连出。为此，必须根据转炉托圈直径弯进行风管开孔，然后，将管道放到炉腹风管中。其中，为了施工方便，需要拆除炉体罩并割除螺栓，使其脱离转炉。这里需要注意的是，在搬运的过程中，需要提前准备5T 吊离。

3.4 液压油管配管和水、气管连接

拟计划液压油管使用氩弧焊焊接并进行探伤检测，保证液压管路正常。此外，油缸冷却水管从水箱冷却水管道中引出，同时在进行软管安装的过程中，要将弯曲程度进行有效把控，不得出现急弯情况，弯曲半径要控制在软管管径的10 倍以上。软管的形状变化，不要受到外界因素的影响，在软管进行固定时，要根据高低压情况选取最合适的方式进行固定，进行水平安装时，大多数情况下选择下垂式的安装方式，软管呈现U 字形。软管的长度也具有明确的标准，除去弯曲半径和移动形成外，应保有4%左右的剩余长度。

3.5 旋转接头部件回装、液压系统打循环

根据管接头和旋转接头的位置标记旋转接头。同时，在焊接液压管、气管和旋转接头时，必须在旋转接头上放置刀口布。将刀刃浸入一些冷水中，防止高温造成焊接密封圈烧伤。液压管道安装完毕后，对液压系统管路进行至少24 小时的循环冲洗，焊渣从现场冲出粉尘，防止系统阀塞。

3.6 滑板机构安装和电气部分施工

滑板机构是滑板挡渣执行机构，需要将其固定在机构底座上，在安装转炉之前要在三工位水口砖更换设备上做试运行，确认工作在稳定之后需要连接到转炉上。在1#、2#液压站安装中央控制系统电控柜、控制箱，敷设主电源及控制电缆，随即可以进行相应控制回路的测试。

4 炼钢厂转炉滑板挡渣改造设备维护

4.1 耐材维护

因为转录滑板挡渣设备始终处于高温的工作环境之下，温度的变化梯度相对较大，加入维护不当，挡渣系统将会无法正常使用，所以在炼钢厂转炉滑板挡渣改造的实际应用过程中，对设备安装和运行的精度相对较高，滑板的机构更换难度更大，必须定期进行机构冷钢与渣、氧化铁皮等污染物的清理。在转炉进行出钢的过程中环境的粉尘多，此时进行自动下渣信号采集相对困难，对监控、通讯官网的防护必须到位。滑板机构必须及时开启，因此对液压系统要求较高，系统工作环境的温度相对较高、压力较大，管理比较容易产生震动，管路比较容易产生泄漏，此环节的管理必须加强。钢水和炉渣的氧化性相对较强，所以对耐材的腐蚀性相对较大，必须进行耐材的定期更换才能保证滑板的使用寿命。

4.2 转炉本体出钢口的维护

出钢口一旦出现不够平整和凹台或者有一侧高突，涡流的形状和位置一定会产生相应变化，出现卷渣。尤其是在出钢口寿命后期，出钢口口径大，出钢过程中操作不当兼顾会造成转炉倾动角度产生异常，钢水的液面会产生褪色，出钢孔周围会产生旋涡，导致钢水快速旋转，带动渣流形成卷渣，钢渣此时和钢水混出。所以，此时一定要注意查看钢口、转炉滑板的腐蚀程度，一旦发现任何异常情况，进行及时的维护、更换。

4.3 相应控制软件的优化

虽然前期要避免下渣，但是对一些炉次因为出钢口形状产生异常等关系前期渣已下，系统已经检测到并且将滑板关闭，但是此时钢水还没有完全出来，所以在此打开滑板二次出钢的过程中可能造成下渣量大。对于这种前期持续少量下渣的情况要特殊关注，可以通过软件的优化进行屏蔽或者延迟关闭滑板。对于因为过氧化的钢水，其整体亮度相对高，需要通过软件编程提取亮度特征，并且将特征和下渣过程结合进行综合分析，将两者关系进行辩证分析之后进行软件改良，以此防止钢水过氧化亮度过高干扰系统判断能力。

5 转炉滑板挡渣技术改造影响因素

5.1 相关技术人员应用因素

对于300 吨转炉滑板挡渣技术改造来讲，想要减少在进行工程作业实施过程中的下渣，并且提升施工作业钢水的质量以及相关元素的得收效率，对于相关进行300 吨转炉滑板挡渣技术改造的工作人员，进行课程培训定期的相关课程培训也是十分必要的。培训专业工作人员学习300 吨转炉滑板挡渣技术应用的相关的基础知识，能够在进行施工作业的过程中，让技术应用的管理人员能够更加有效、直接的对于现场施工情况进行管理与监管，这样就能对时候作业的基层人员起到一定的工作约束，同时可以对于作业施工过程中的技术使用各个环节进行监督，就能够减少相关人身安全隐患问题。对于施工时使用专业技术的作业人员，进行一定的基础技术课程培训，帮助施工工作人员对于300 吨转炉滑板挡渣技术应用使用的设备、和施工原理进行充分的认识与了解，推进基础工作人员能够熟练的掌握各项工作装备技术的使用流程与工序，对于施工现场作业起到一定保护保障，并且能够使在进行300 吨转炉滑板挡渣技术应用过程中，减少施工由于技术人员操作不熟练、或者操作失误导致出现的人身安全危害问题、和现场施工困难的情况出现，相关专业人员工作的水平也能够影响技术改造之后，在其技术应用过程中下渣量、钢包渣层的厚度等的变化，所以培训相关基础工作的技术人员，能够帮助工程实施加快施工效率，促使当进行专业作业技术应用过程中，如果发生需要技术人员进行解决的问题，可以使专业人员利用经验与所学知识对不同有待解决的问题，做出正确的判断，从而能够在利用300 吨转炉滑板挡渣技术的同时，进行新的技术改造与研究工作，帮助相关作业改造顺利实施。

5.2 转炉滑板挡渣技术改造质量符合标准因素

对于转炉滑板挡渣技术进行改造来讲，在相关技术的改造过程中，需要对于改造后的300 吨转炉滑板挡渣技术改造效果进行一定的质量标准检查工作。比如对于300 吨转炉滑板挡渣技术改造的各个施工环节进行时，由专业的质量监管部门，积极进行有效的检查工作。从施工团队的质量检查监督部门上，可以挑选施工团队的专业技术工作人员，这些技术人员能够明白在300 吨转炉滑板挡渣技术改造时需要注意的相关技术要点，并共同成立专业的转炉滑板挡渣技术改造质量检查的相关部门，从而检查技术改造问题是否成功、效果是否良好、且改造后的质量数据参数是否达到相关部门规定的标准与要求。只有当质量检测人员进行检测工作后，其检测结果达到一定的质检标准与要求，才能够将新的300 吨转炉滑板挡渣技术改造研究成果投入正式的工作作业之中使用。如果在改造后的300 吨转炉滑板挡渣技术进行实际应用的质量检测的过程中，发现检测结果出现不符合相关质量规定的情况，就需要专业的质量管理检查人员，对于在改造后的300 吨转炉滑板挡渣技术应用过程中发现的问题，进行收集与相关整理工作，并且对其数据进行记录，由专业的科学技术人员加以专业化的分析。针对收集来的各种问题，或者相关技术质量不达标的原因提出及时的总结、并且给出解决的措施与方案，为技术改造进行新型研究打下良好的基础。对于无法进行整改或者调整的工作失误，需要科学技术人员重新进行技术研究工作，帮助相关技术进行新方式的改造。对于300 吨转炉滑板挡渣技术改造工程来讲，质量检测从对于300 吨转炉滑板挡渣技术的挡渣效果、工程实施简易程度、施工作业之中的安全隐患等问题进行详细的检查工作。新型的改造技术进行相关质量检查工作是技术应用中的重要部分，只有在进行技术应用施工的每一项环节上，比如改造之后，下渣量是否得到有效控制，钢包渣层的厚度是否出现降低等问题，都进行认真对待、仔细检查，才能够减少相关基础工作人员的安全隐患问题、减少改造效果不良或者不符合相关标准的工作失误发生。成立300 吨转炉滑板挡渣技术改造的质量检查部门，帮助各个作业环节进行有效检查、与质量监督，从而对于技术改造应用作业起到刚性的约束作用，促进工程时候作业顺利实施，提高施工作业钢水的质量以及相关元素的得收效率，帮助300 吨转炉滑板挡渣技术达到高水平施工标准。

5.3 转炉滑板挡渣技术创新

对于转炉滑板挡渣技术的创新来讲，需要制定专业创新利用计划方案利用专业的施工技术改造人员，对于转炉滑板挡渣技术特点的了解、与现有的技术经验，进行专业技术的分析与整理，有效的掌握施工项目的主要特点，根据技术应用现场的具体环境，制定出具有针对性的专业的施工计划与方案，同时也要对于转炉滑板挡渣技术改造过程中可能出现的问题进行预想，并制定出预备方案。当300 吨转炉滑板挡渣技术改造进行施工过程中出现突发情况，就可以利用预备方案，对于施工问题进行快速的解决。这样通过对于转炉滑板挡渣技术进行反复的实验与应用，对其技术优点与问题进行总结，了解其技术应用特点，从而根据分析出的数据参数，对于转炉滑板挡渣技术进行创新，提高技术应用产生的的工作效率，完善技术特点，促进技术施工工艺标准化、创新化，促进工程施工作业顺利实施，能够帮助施工中的渣体进行有效阻挡，提高施工作业钢水的质量、以及相关元素的得收效率，促进转炉滑板挡渣技术创新改造成果达到规定的使用标准。

6 炼钢厂转炉滑板挡渣改造应用效果

改造之后，下渣量得到有效控制，钢包渣层的厚度明显降低，钢水回磷的量明显减少，同时回磷量十分稳定。合金收得率显著提升，合金消耗下降，出钢过程中下渣量明显减少，钢水的氧化性减弱。同时对炼钢厂转炉滑板挡渣技术进行改造之后，设备的故障频率得到了一定的下降，设备的运行状态相对较为稳定，同时滑板的更滑时间也得到了一定的缩减。挡渣效果得到显著提升。除此之外，炼钢厂的经济效益也得到了一定的增加。

7 结论

滑板挡渣技术在炼钢工艺中的优势在近年来十分明显，已经被大多数炼钢厂所采用，这项技术能够让有害元素和夹杂物的控制变得十分科学。实际上，转炉滑板挡渣工艺已经成为目前效果最为出色的工艺手段，实操性强，效果显著，进行转炉挡渣技术的改造有极强的必要价值，相对于其他的挡渣工艺来讲能够明显提升炼钢厂钢水的清洁程度和钢材质量，是可以通过实际操作实现的高价值项目，有效优化传统的挡渣手段，同时降低炼钢厂的能耗投入和成本损失，在转炉滑板挡渣技术应用和维护上存在较好的优势。