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炼钢炉/冶金机械 |
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新挡渣工艺在济钢第三炼钢厂的应用 |
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作者：马洪德 王念欣 高峰 尚玉民 丁中 |
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摘要：钢第三炼钢厂挡渣工艺采用悬挂式挡渣棒插入装置，其设计先进、合理，应用效果好，钢包渣层厚度约10～30mm，吨钢下渣量小于2.7kg，合金收得率提高5%，为提高钢水质量、降低消耗、稳定生产创造了有利条件。
关键词：渣棒；挡渣工艺；悬挂式挡渣棒
近年来，随着对高洁净钢生产的需要，与之相配套的冶金设备和生产工艺也引起了国内同行业的高度重视。转炉的挡渣工艺是高洁净钢生产工艺中重要的一环，挡渣效果不好，会直接造成钢水杂质高、回磷量大，后续精炼处理量大，消耗高等后果。多年来，国内挡渣工艺较为落后，造成设备的利用率低，自动化程度不高，操作强度大，挡渣成功率低。济南钢铁集团总公司第三炼钢厂（简称济钢第三炼钢厂）1号转炉挡渣工艺在设计时经过详细论证，采用了悬挂式挡渣棒插入设备。
1 悬挂式挡渣棒插入设备的结构型式
该设备安装在转炉炉后平台上方，其装置机械部分主要由卷扬装置、小车传动装置、夹持机构、移动小车、浮动托辊、安全锁、挡热屏等部分组成，结构见图1。其中卷扬装置用以实现导轨梁的旋转运动；小车传动装置用以驱动移动小车，并用来固定浮动托辊等零部件；夹持机构用以实现夹持和松开挡渣棒的动作；移动小车用以带动夹持机构在传动装置的导轨梁上移动；浮动托辊用以改善夹持机构的受力情况和保证挡渣棒的准确定位。
图1 挡渣机构示意图
该套设备的主要特点：（1）炉后悬挂内插式，不占用炉后场地，不影响其它作业；（2）移动小车的行程、悬挂主梁的旋转角度和悬挂点位置设计合理，设备结构紧凑、重量轻；（3）浮动托辊提高了挡渣棒的命中率；（4）冷却系统延长了易损件的寿命；（5）设有旋转和直线标尺，便于人工调整，投棒命中率高；（6）安全锁、挡热屏改善了操作环境；（7）设备有联动、手动两种控制方式，自动化程度高，操作方便简单，劳动强度低。
2 工作原理
在转炉出钢后期（出钢约2/3）启动挡渣设备；安全锁松开，旋转卷扬机放下悬挂主梁，夹持机构夹紧挡渣棒，冷却介质开通；旋转卷扬机工作，悬挂主梁倾斜到一定角度；移动小车将挡渣棒由转炉炉口插入出钢口；夹持机构松开挡渣棒并退出炉外。利用挡渣棒的比重介于钢水和熔渣之间的特点使挡渣棒漂浮于出钢口的钢渣之间。当出钢接近结束时，挡渣棒立即堵住出钢口，阻止熔渣流入钢包。挡渣成功的关键在于：一是挡渣时出钢口的角度与夹持机构上挡渣棒的位置配合。济钢第三炼钢厂出钢口内径设计为φ160mm，水平夹角10°，出钢角度可由操作台上的转炉倾动角度显示调整定位。挡渣棒的位置，首先要装棒正确，夹持角度合理；其次夹持机构丢棒位置的调整要从横向和纵向两方面进行。每次更换出钢口套管后，出钢口位置会有一定范围的偏移，要求重新调整挡渣行程。先将转炉定位（投棒位）调整移动小车行程确定纵向位置，浮动托辊上侧导板的左右移动调整横向位置，实现挡渣棒与出钢口的对中。二是合理的挡渣棒设计。
挡渣棒结构如图2所示。其参数为：挡渣棒重量：25kg；比重：3.04～3.5g/cm3；材质：主要成分Al2O3；技术要求：挡渣棒干燥、无裂纹，材质热稳定性高，在钢渣环境下不炸裂。
图2 挡渣棒结构
3 现场使用情况
济钢第三炼钢厂投产后，挡渣装置经冷、热联动负荷试车，设备性能稳定。炉龄在150炉以前，其投棒挡渣146炉次，其中投中140炉次，投中率95.9%，挡渣成功炉次130次，成功率92.6%。
挡渣不成功的原因有：（1）开产初期，炉渣过氧化，温度高，挡渣棒易炸裂；（2）挡渣棒存放时间过长，吸水变潮。从挡渣成功的炉次看，钢包下渣量在10～30mm之间，每炉下渣量小于350kg，吨钢下渣量小于2.7kg。挡渣优良，有效地提高了钢水质量以及合金的收得率，达到了预期的设计效果。
济钢第三炼钢厂悬挂式挡渣棒插入设备的设计先进、合理，具有自动化挡渣程度高、操作劳动强度低、挡渣效果好等优点。先进挡渣工艺的应用为提高钢质、降低能耗、稳定生产创造了有利条件。(end)
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(1/23/2006) |
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