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笔墨:[大][中][小] 2015/12/22    阅读次数:美高梅国际官网手机版    
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杨奕 王丽坤 杨玉富
(马鞍山市雨山冶金新材料有限公司,安徽 马鞍山 243000)

择要:跟着钢铁产业的迅猛生长,用户对钢材质量的要求日趋进步,而下渣会对转炉炼钢消费及后续工序形成很多影响,转炉滑板法挡渣能有用掌握转炉前、前期下渣,进步钢水的清洁度。本文旨在从转炉滑板法挡渣的手艺配景、工艺道理、现实运用、以后课题等方面阐明转炉滑板法挡渣正在转炉炼钢历程中发生的各项上风、可见的经济效益及发展前景。

关键词:转炉;炼钢;下渣;滑板挡渣

1 手艺配景

跟着钢铁产业的迅猛生长,用户对钢材质量的要求日趋进步。因而,消费下质量、高技术含量、下附加值的优纲产物成为钢铁企业的一定挑选。

而钢水质量取转炉出纲历程中的下渣量间接相干,已成为转炉冶炼特纲、优纲的制约身分。削减转炉出纲历程中的下渣量是钢铁行业寻求的永久主题。转炉出纲历程的控渣手艺也是冶金行业工程技术人员终生研讨的课题之一。

2 下渣的风险

下渣会对转炉炼钢消费及后续工序形成很多影响。比方:形成钢水的回磷、回硫量,影响钢坯质量;增添纲中混合物;增添炉后铁合金的斲丧;增添后续精华精辟工序中分解渣的用量;增添精华精辟工序处置惩罚工夫;影响钢包耐材的使用寿命;净化炉下情况及装备的安全生产及其他种种题目。

3 转炉出钢下渣历程剖析

转炉出纲历程中,因为转炉渣的比重小于钢水而浮于钢面上,因而转炉出钢时的下渣包孕三局部:前期渣,转炉倾动至均匀38~50°出前期渣,历程渣, 前期渣以后最先出纲, 可观察到钢水的涡旋效应卷渣;前期渣,出纲前期至出钢完毕阶段,转炉出钢到钢包的下渣量中, 前期渣量大致占30 % , 涡旋效应从钢水外面带下的渣量约为30 %,前期渣约40 % 。[1]

4 常用的挡渣要领

挡前期渣接纳挡渣帽、软挡渣塞;挡前期渣接纳挡渣球、挡渣塞、挡渣镖、气动挡渣法、吹气挡渣法、电磁挡渣法、滑板法挡渣。

5 种种挡渣要领的对照

图1及表1中列出了现有种种挡渣体式格局的下渣量对等到结果对照


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1差别挡渣要领的挡渣结果

挡渣要领

挡渣成功率%

转炉出钢下渣到钢包

均匀渣薄mm

备注

锥形皮挡渣帽+挡渣球挡渣

60

100120

 

锥形铁皮挡渣帽+气动体式格局挡渣

60

90100

电磁感应线圈易损坏,

装备故障率下

锥形铁皮挡渣帽+挡渣镖挡渣

80

7080

红外下渣检测手艺辅佐判渣

滑动水口+红外下渣检测手艺

100

40

全自动挡渣


由图1中可见滑板挡渣取红外下渣检测联合后能够稳固且有用掌握吨纲均匀下渣量,相对别的挡渣体式格局,具有显着的上风。

6 转炉滑板法挡渣出钢工艺形貌

转炉滑板法挡渣出钢手艺是马鞍山市雨山冶金新材料有限公司正在海内创始的转炉出钢挡渣手艺。它应用两块滑板砖孔的重合全开、错位半开和离开封闭去实现转炉控流挡渣出钢。
转炉冶炼完毕出钢时,当转炉倾动至20~35°时封闭闸阀,把前期渣悉数挡正在转炉内,转炉倾动至75~85°时钢渣曾经过出钢口地区悉数上浮后收回翻开闸阀指令最先出纲,当转炉倾动至90~110°时出钢完毕,红外下渣检测仪检测到钢渣后背闸阀机构收回封闭闸阀指令,闸阀封闭,见图2。因为闸阀封闭速度异常快,出钢口的封闭工夫小于1秒(约为0.5秒),可将钢渣险些悉数堵正在炉内。实现转炉少渣无渣出钢。它取现在接纳铁皮挡渣帽挡前渣,挡渣球、挡渣镖挡后渣要领比,挡渣成功率下,可达100%;挡渣结果好,转炉炉下钢包渣层厚度可掌握正在≤40mm。并且能够经由过程红外下渣检测和PLC掌握手艺相结合,实现主动判渣和挡渣,是现在转炉出钢挡渣结果最好的一种挡渣手艺。

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转炉滑板法挡渣出钢手艺,重要由闸阀机构硬件和主动下渣检测体系两大部分构成。闸阀机构硬件又分闸阀机器装配、液压站总成体系、扭转讨论、液压缸及水冷、空热体系、离线改换保护体系及斲丧耐火材料:出钢口管砖总成,内、外水心砖和内、中滑板砖构成。

主动下渣检测体系指红外下渣监测体系、液压电控体系和PLC掌握手艺。转炉用滑板法挡渣出钢手艺中机构的安装改换和运用要正在不影响现存的转炉冶炼工艺和操纵条件下停止。为此接纳机构离线整体改换手艺,即正在调试架上把离线机构改换新滑板砖,调试及格后待用。步调和步伐为:起首将现有转炉出钢口法兰盖板拆下,正在法兰上安装新设想的基准板部件。正在基准板上安装衔接板部件,衔接板上装有4只活节螺栓和2根定位桩、2根定位销。正在衔接板上安装水冷油缸组件及油缸隔热板部件、安装机构;革新和安装机构防护罩;安装新设想高压扭转讨论及敷设所有管路。

运用时,把机构从调试台上卸下后,安顿正在机构运输寄存架上待用,当在线机构滑板砖寿命运用至企图改换时,将转炉出钢口摇至炉前位置,并把机构改换架就位于转炉出钢口边上,将安顿正在运输寄存架上的机构运至炉前,正在滑板砖接口处匀称涂上铬刚玉火泥后用叉车将机构运至机构改换架边上,用电动葫芦将机构经由过程定位桩推入定位销中,用风动工具敏捷将四个M30或M36活节螺栓螺母锁松,启动油缸将活塞杆接柄推入滑动框衔接槽顶用油缸销衔接,机构即安装终了。操纵轻易、简朴,改换工夫可掌握正在10~15分钟以内。表2为现有机构的主要参数,能够顺应如今差别巨细的转炉需求,表3为出钢口滑板挡渣闸阀到达的程度。

表2 闸阀机构主要参数


型号

单元

ZZF-4ZH

ZZF-7F

ZZF-7J

YZL-3GY

机构外形尺寸

mm

1150×767×350

1365×854×400

1365×854×400

1285×882×365

滑板砖尺寸

(少×宽×薄)

mm

600×310×50/75

710×350×50/80105

710×350×50/80105

660×360×60

滑板砖孔径(D

mm

120150

140150

140180

140160

滑动距(L

mm

230

230

270

230250

弹簧数目

7×2=14

8×2=16

8×2=16

8×2=16

实用转炉

t

60150

150300

150350

120300


表3 转炉出钢口滑板法挡渣闸阀到达程度

 

单元

ZZF-4ZHF

ZZF-7F;ZZF-7J

实用转炉

t

50150

150300

挡渣成功率

%

100

100

改换工夫

10

15

滑板砖寿命(后挡不控流)

12

12

封闭工夫

0.5

0.5

转炉出钢下渣到钢包均匀渣厚度

mm

40

40

机构平均寿命

3000

4000


为珍爱机构不被炉口喷渣粘住破坏,炉帽必需安装滑渣保护罩板。将机构处在保护罩下,不受钢渣困扰。以是需求对现有转炉停止技术改造:

革新1:炉壳出钢口法兰。

革新2:出钢口滑渣保护罩。

革新3:扭转讨论及油、火、气管路铺设。

出钢口接纳滑板法挡渣需求从转炉耳轴通五路管子进入转炉壁至水冷油缸及机构,这五路管子分别是水冷油缸用收支油管2路;收支水冷腔水管2路;机构弹簧冷却气管1路放空。

一般状况下,现有转炉正在革新滑板挡渣出钢工艺时,二路高压油油管是必需新增加的,二路水可从炉帽或炉心分出,没有充裕时,必需从扭转讨论进入。以是正在原有扭转讨论中最少需求新增一二路高压油一起压缩空气扭转讨论,见图3。

经由数年的勤奋,转炉滑板挡渣出钢手艺,曾经处理八大要害中心题目:

1、转炉的无渣出钢手艺;2、少寿命的闸阀机构;3、少寿命的在线油缸;4、少寿命的耐火材料;5、机构的快速改换手艺;6、出钢口衔接手艺;7、配套的高压液压源及至转炉水冷油缸的铺设衔接手艺。

图3 转炉滑板挡渣体系工艺部署图

7 转炉红外钢渣探测控制系统构造原理图
红外下渣检测道理:转炉红外下渣检测体系凭据钢渣取钢水正在特定光波波段的差别,运用摄像仪拍摄出纲图象,并将图象送到工控机,正在图象采集卡处置惩罚后,由软件对采集的图象旌旗灯号停止辨认处置惩罚,主动区分出钢流中的钢水和钢渣,并及时辨认注流中含渣百分比。当检测到注流下渣时,而且凌驾体系所设定的露渣百分比,体系联合下渣时注流形态等信息停止综合分析,实时输出报警旌旗灯号,同时由计算机系统给出滑板封闭行动旌旗灯号,由液压体系驱动封闭滑板住手出纲,从而削减渣流入大包,进步钢水的纯洁度取钢水支得率,见图4。

8 转炉接纳滑板法挡渣后用户的到达现实程度

8.1 西南某钢厂210t转炉运用滑板挡渣工艺后有用掌握钢包渣薄

8.1.1 渣薄丈量

离别对1#(滑板挡渣)、2#(挡渣镖)炼钢转炉炉后小平台对钢包渣薄停止丈量,丈量炉次出钢历程均已到场活性石灰等渣料,共得到一连渣薄数据各100炉。

表4 渣薄对照统计状况

炉座

渣薄样本/

渣薄局限/mm

均匀渣薄/mm

1#炉(滑板挡渣)

100

10-40

28.24

2#炉(挡渣镖)

100

38-89

67.5



图5 1#、2#炉渣薄掌握状况对照

由表4、图5可知:1#炉冶炼钢水钢包渣薄掌握正在10~40mm之间(渣薄掌握知足工艺包管值≤40mm),均匀为28.24mm,较未投用滑板挡渣的2#渣厚炉均匀削减39.26mm。

滑板挡渣新技术运用后,转炉下渣掌握获得明显改进,渣薄显着削减。

图6为差别吨位钢包渣层厚度取吨钢渣量曲线图。

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图6 差别容量钢包的吨钢下渣量取渣层厚度干系图

从图6可预算出,当渣层厚度正在40mm时,300t钢包吨钢下渣量约为5kg;250t钢包约为5.3kg/吨钢;210t钢包约为5.6kg/吨钢;180t钢包约为6kg/吨钢;150t钢包约为6.4kg/吨钢;120t钢包约为7kg/吨钢;100t钢包约为8kg/吨钢;70t钢包约为8.4kg/吨钢。以是若是需求吨钢下渣量<5kg,则需求接纳前挡+后挡的步伐。

8.2 运用结果

8.2.1 钢水回磷掌握

转炉出纲历程下渣量的若干间接影响钢水回P掌握。以Q235B为代表钢种,对照1#炉、2#钢水回P状况。

表5 钢水回P对照

炉座

钢种

样本数/

转炉起点P/%

浇铸制品P/%

P/%

1#

Q235B

40

0.0110

0.0130

0.0020

2#

Q235B

40

0.0122

0.0161

0.0039

注:1#炉投用滑板挡渣,2#炉运用挡渣镖挡渣。

图7 钢水回磷对照图

联合表5、图7可知:投用滑板挡渣炉次钢水回P量均匀为0.0020%,较运用挡渣镖挡渣炉次钢水回P削减0.0019%。

8.2.2 合金元素支得状况

以Q345B-T(薄)为铝(铝铁)脱氧镇静钢代表钢种,统计分析了差别挡渣体式格局(挡渣镖挡渣和滑板挡渣)下钢水中Als、Si、Mn三种合金元素的支得状况。

表6 差别挡渣体式格局下合金元素支得状况


挡渣体式格局

钢种

样本炉数/

起点氧活度/ppm

小平台Als支得率/%

小平台Si支得率/%

小平台Mn支得率/%

挡渣镖挡渣

Q345B-T(薄)

20

550

2.70-41.05
19.42

70.97-95.77
89.25

81.01-97.47
93.08

滑板挡渣

Q345B-T(薄)

20

600

7.41-44.33
29.69

88.05-97.56
92.36

85.79-98.35
94.35


由表6可知:

(1)出纲历程运用滑板挡渣炉次钢水Als支得率均匀为29.69%,较运用挡渣镖炉次钢水Als支得率均匀下出10.27%。

(2)出纲历程运用滑板挡渣炉次钢水Si支得率均匀为92.36%,较运用挡渣镖炉次钢水Si支得率均匀下出3.11%。

(3)出纲历程运用滑板挡渣炉次钢水Mn支得率均匀为94.35%,较运用挡渣镖炉次钢水Mn支得率均匀下出1.27%。

可见,出纲历程运用滑板挡渣炉次钢水中合金元素支得率均有差别水平进步,个中钢水脱氧合金化运用铝铁Als支得率大幅进步。

8.3 经济性剖析

8.3.1 间接经济效益

(1)备品备件斲丧削减低落生产成本Q1

1#转炉运用滑板挡渣后,出纲末期飞溅的钢渣量明显削减,渣道积渣对钢包车、渣车体系破坏显着减轻,下表为1#转炉运用滑板挡渣装备前后备件斲丧对照表。

表7  1#转炉运用滑板挡渣装备前后备件斲丧对照

运用前

运用后

累计W1=150770/

累计W2=41520/

Q1=(W1-W2)/N=(150770-41520)/150000=0.728元/吨钢

W2-运用后备件斲丧,元/月;

W1-运用前备件斲丧,元/月;

N-1#炉月平均产钢量,150000t。

(2)合金元素支得率进步低落生产成本

计算了转炉工序铝(铝铁)脱氧镇静钢出纲运用滑板挡渣后合金元素支得率进步(表6)低落生产成本Q2。

表8 铝(铝铁)脱氧镇静钢合金元素支得率进步降本

Q2=Q21+Q22+Q23=0.782+0.250+0.322=1.355元/t*纲

(3)挡渣镖吨钢本钱Q3

Q3=H/I=218/210=1.038元/t*纲

H-挡渣镖价钱,218元/套;

I-炉均产钢量,210t/炉。

(4)滑板挡渣间接经济效益Q

Q=Q1+Q2+Q3-Q4=0.728+1.355+1.038-2.162=0.959元/t*纲

Q4-1#转炉滑板挡渣本钱2.162元/t*纲

经由过程以上盘算可知:1#炉滑板挡渣间接经济效益为0.959元/t*纲。

8.3.2 别的效益

每套挡渣镖的重量40~45kg,滑板挡渣体系的投用低落了现场职工劳动强度,炉下渣道便于管理,削减了伤害功课体式格局。

9 转炉滑板法挡渣出钢以后课题

转炉滑板挡渣出钢海内现有手艺约为每班改换一次,为了进步炼钢的节拍;削减吨纲本钱斲丧;削减工人的劳动强度,以后的手艺需求从两风雅里停止生长优化:

(1)正在现有的耐火材料中,因为镶嵌锆板复合滑板砖寿命少,但生产成本较下,以是如今并未广泛停止推行。但跟着生产技术的日渐成熟,以后将以低落锆板生产成本,并进一步进步镶嵌锆板复合滑板砖寿命,使之性价比得以上升,从而将现有一般滑板~12次的寿命进步至~18次,从而削减改换次数,以顺应转炉快节拍炼钢的需求。

(2)为了进一步进步炼钢效力,需求进一步研讨推行单滑板在线改换手艺,从而实现一套滑板挡渣机构运用~30炉,最终目标实现天天改换一次,如许能够大幅节约改换次数,削减工人的劳动强度,顺应快节拍的炼钢工艺技术。


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