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转炉滑板挡渣技术在唐钢的应用实践

文字:[大][中][小] 2016/6/20    浏览次数:1694    
 

转炉滑板挡渣技术在唐钢的应用实践

1河钢集团唐钢公司,生产制造部;2河钢集团唐钢公司,热轧部)

李建生  刘宏伟   吴飞鹏

   要:介绍了转炉滑板挡渣工艺的技术原理,以及该技术在唐钢及子分公司的应用情况。分别从出钢时间、出钢温度、品种比例等方面分析了对滑板技术指标的影响。

关键词:转炉 滑板挡渣 技术指标

1 前言

        转炉炉渣是转炉炼钢必不可少的物质,向来就有要想炼好钢,先要炼好渣的说法,可见转炉炉渣的重要性。但转炉渣具有较高的氧化性,并富含磷、硫等对钢材质量有害的元素,因此出钢过程采用挡渣工艺将钢渣进行分离。目前国内外广泛采用的挡渣方法有:挡渣帽法、挡渣球法、挡渣塞法、挡渣镖法、气动挡渣法和滑板挡渣法 [1-2]

        随着用户对钢材质量要求的不断提高,生产过程对钢水纯净度的要求越加严格。改善转炉出钢过程的挡渣效果,是提高钢水纯净度的一个重要手段 [3] 。为此,唐钢及子分公司对 100 吨、120 吨和 150 吨转炉挡渣系统进行了改造,采用滑板挡渣和红外下渣检测技术代替挡渣镖法,取得了显著效果。

2 滑板挡渣工艺及应用介绍

2.1 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,钢渣先流出出钢口,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。

2.2 滑板挡渣工艺装置

        转炉滑板挡渣系统由滑板挡渣机构本体、液压系统、电气控制系统、水冷系统、空冷系统及配套耐材、维修区设备、机构检测元件以及红外下渣检测系统组成。滑板挡渣本体机构由内滑板、外滑板、内水口、外水口、挡渣闸阀机构组成,如图 1 所示。

 

 

2.3 滑板挡渣工艺应用基本情况介绍

        唐钢及子分公司在 2014 9 月开始推行转炉滑板挡渣工艺,分别在 100t120t150t 转炉上实施了设备改造,滑板厂家为时创耐材、马鞍山雨山和北京利尔三家,滑板类型包括普板和锆板。

3 滑板挡渣技术经济指标

3.1 滑板挡渣技术应用效果

        转炉采用滑板挡渣工艺后,挡渣成功率进一步提高,主要表现在因出钢时下渣导致的钢水回磷量进一步降低,钢水回磷量≤0.002%的比例由原来的 85%提高到了 95%以上,平均回磷量降低到了 0.0015%以下。

        同时,转炉脱氧剂消耗和合金消耗进一步降低。经统计,脱氧剂消耗和合金消耗降低 1.5~2.0 /吨。

3.2 内水口使用寿命

 

 

        从表一可以看出,中厚板公司内水口使用寿命高于热轧部和不锈钢公司。主要原因是低碳钢比例少,低的钢水氧化性和出钢温度对水口侵蚀较弱,这与出钢口的使用情况相近。

3.2 滑板使用寿命及更换时间

 

 

        从表二可以看出,三个单位更换滑板的时间和普板使用寿命基本一致,平均更换用时 11.5min、平均寿 13 炉。经统计,受生产组织、更换出钢口等因素影响,导致滑板寿命低于 10 炉的比例较低,分别为热轧部 4.3%、中厚板 4.2%、不锈钢 3.2%

 

 

        从表三可以看出,热轧部锆板使用寿命平均比中厚板公司低 2 炉,主要原因是与中厚板公司相比,热轧部出钢温度高、出钢时间长、钢水氧化性强造成。

3.3 出钢口使用寿命

 

 

        从表四可以看出,中厚板公司出钢口使用寿命高于热轧部和不锈钢公司,与内水口寿命一致。

4 影响指标因素分析

        影响滑板更换时间的主要因素是工人操作的熟练程度,目前三个单位的滑板的更换时间基本一致,且达到了一个比较高的水平。而影响出钢口寿命、内水口寿命、滑板寿命的因素除耐材质量外,包括出钢时间、出钢温度、钢种比例及钢水氧化性,对比分析如下。

4.1 出钢时间的影响

        三个单位的转炉出钢口内径均为 140mm,因此出钢时间的长短直接影响出钢口、内水口和滑板的寿命。热轧部、不锈钢公司、中厚板公司三个单位的转炉平均出钢量分别为 151t99t131t,热轧部平均出钢时间较不锈钢和中厚板长 1~2min,这也是热轧部出钢口寿命低的一个主要因素。

4.2 出钢温度的影响

        热轧部、不锈钢公司和中厚板公司三个单位转炉平均出钢温度分别为 164416591637。其中,不锈钢公司冶炼 SPHDSPHE 等高温钢时,出钢温度大于 1700,占冶炼钢种比例的 3.7%;热轧部大于1700的比例<3%;中厚板公司无大于 1700以上出钢温度要求的钢种。

4.3 品种比例的影响

        中厚板冶炼钢种以 Q235Q345 等中碳钢为主,中碳钢钢种比例达 90%以上,转炉终点碳含量在 0.06%以上;热轧部冶炼钢种以 SPHCSS400 为主,仅冷轧料系统钢种比例达 54.9%,转炉终点碳含量在 0.06%以下;不锈钢公司冶炼钢种以冷轧料系列为主,比例为 66.1%

5 结论

        通过对热轧部、不锈钢公司、中厚板公司转炉滑板挡渣技术应用情况进行对比分析,认为该技术已经在唐钢成功应用。结合三个单位的滑板挡渣指标对比分析,认为个别指标有一定提升空间,需要进一步改进。

    1)因出钢温度低、低碳钢比例少钢水氧化性弱,中厚板公司出钢寿命和内水口寿命高于热轧部和不锈钢,同时中厚板锆板寿命也比热轧部高 2 炉,但普板寿命与热轧部、不锈钢一样。

    2)不锈钢公司出钢口寿命较热轧部高,但内水口寿命较热轧部低。

参考文献

[1] 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,2015353):1-4.

[2] 王立军,张明,刁望才. 滑板挡渣技术在包钢 240 t 转炉上的应用[J]. 包钢科技,2015413):4-7

[3] 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

 

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