轉(zhuǎn)爐煉鋼是氧化法煉鋼，冶煉后期在鋼水降碳的同時(shí)會(huì)存在大量富余氧，而且由于脫磷的需要使得爐渣氧化性比較強(qiáng)，進(jìn)入下道工序會(huì)造成脫氧成本的增加及脫氧產(chǎn)物影響鋼水的潔凈度。隨著汽車(chē)板的生產(chǎn)、品種鋼的開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)質(zhì)量的需求不斷提高都對(duì)鋼水質(zhì)量提出了更高的要求。最大限度控制轉(zhuǎn)爐下渣量是一個(gè)轉(zhuǎn)爐煉鋼世界性難題，圍繞擋渣技術(shù)國(guó)內(nèi)先后普遍采用過(guò)擋渣球、擋渣標(biāo)（或擋渣錐）、滑板擋渣等擋渣技術(shù)。近幾年，隨著滑板擋渣技術(shù)的成熟和穩(wěn)定，各鋼廠(chǎng)開(kāi)始陸續(xù)采用滑板擋渣技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程的擋渣操作，雖耐材成本有一定的增加，但擋渣效率非常高，故障率很低，擋渣效果良好，逐步被各鋼廠(chǎng)接受。但是采用滑板擋渣技術(shù)后出鋼時(shí)由于地磁引力的作用在出鋼后期鋼水面會(huì)出現(xiàn)渦流效應(yīng)，同時(shí)為了保證擋渣效果，在鋼渣分配比20%~30%進(jìn)行擋渣操作，會(huì)有少量的鋼水滯留在爐內(nèi)，造成一定程度的鋼鐵料損失。

1. 滑板擋渣設(shè)施的擋渣原理

1.1 滑板擋渣設(shè)施的擋渣基本原理

滑板擋渣過(guò)程示意圖見(jiàn)圖1，用于擋渣的滑板安裝在轉(zhuǎn)爐出鋼口的外部，擋渣效果取決于設(shè)備的穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)三年多的實(shí)踐驗(yàn)證表明，滑板擋渣設(shè)備穩(wěn)定，擋渣效果良好。出鋼后期通過(guò)紅外下渣檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到鋼渣混合比20%~30%，發(fā)出滑板關(guān)閉信號(hào)；由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)滑板在1 s內(nèi)將滑板關(guān)閉；在轉(zhuǎn)爐本體轉(zhuǎn)動(dòng)力矩提升過(guò)程中，傾動(dòng)抱閘未打開(kāi)，轉(zhuǎn)爐無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)的2~3 s時(shí)間內(nèi)，將剩余鋼渣擋在爐內(nèi)。滑板擋渣技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是擋渣效果好，渣厚控制水平≤40 mm，設(shè)備基本無(wú)故障，擋渣的穩(wěn)定性好，渣厚控制水平不波動(dòng)，生產(chǎn)秩序穩(wěn)定?；鍝踉夹g(shù)的缺點(diǎn)：由于地磁引力作用鋼水面在出鋼后期會(huì)出現(xiàn)中間低邊緣高的渦流現(xiàn)象，在出鋼后期爐內(nèi)鋼水較少時(shí)部分爐渣會(huì)混入鋼水中進(jìn)入鋼包中；紅外檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到下渣信息后，向擋渣系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，滑板擋渣設(shè)施關(guān)閉滑板，會(huì)有少量鋼水滯留在爐內(nèi)，造成不必要的鋼鐵料損失；擋渣耐材費(fèi)用相對(duì)擋渣標(biāo)（或擋渣錐）偏高。

1.2 下渣檢測(cè)系統(tǒng)鋼中渣比例設(shè)定對(duì)剩鋼及渣厚的影響

由表1可見(jiàn)：鋼中渣比例設(shè)定低于20%時(shí)，渣厚控制水平小于30 mm，轉(zhuǎn)爐出鋼后會(huì)出現(xiàn)明顯剩鋼現(xiàn)象，普通冶煉不推薦采用，但冶煉特殊品種可采用；鋼中渣比例設(shè)定為30%時(shí)，渣厚控制水平30~40 mm之間，通過(guò)濺渣觀(guān)察到有少量鋼花存在，證明有少量剩鋼，倒渣時(shí)，因渣偏粘看不到，不好標(biāo)定，推薦采用，這時(shí)的渣厚水平對(duì)質(zhì)量和成本相對(duì)性?xún)r(jià)比較高；鋼中渣比例設(shè)定為40%時(shí)，渣厚控制水平40~70 mm，出完鋼爐內(nèi)無(wú)鋼水，但由于鋼包渣層偏厚，影響精煉工序的鋼水處理，不推薦采用。

2. 擋渣標(biāo)（或擋渣錐）的擋渣基本原理

擋渣標(biāo)（或擋渣錐）的擋渣示意圖見(jiàn)圖2。擋渣標(biāo)（或擋渣錐）擋渣原理：轉(zhuǎn)爐出鋼后期由擋渣車(chē)夾持擋渣標(biāo)（或擋渣錐）進(jìn)入爐內(nèi)，下傾后投放擋渣標(biāo)（或擋渣錐）；投放結(jié)束后，升大臂，然后將擋渣車(chē)向爐后開(kāi)出，擋渣標(biāo)（或擋渣錐）投放在轉(zhuǎn)爐的內(nèi)部鋼渣界面上。擋渣效果取決于投放設(shè)備的穩(wěn)定性、擋渣標(biāo)（或擋渣錐）的質(zhì)量和密度的選擇、轉(zhuǎn)爐出鋼口的里口形狀，且轉(zhuǎn)爐出鋼口的里口形狀在出鋼口更換周期的前、中、后期不一樣，對(duì)擋渣效果影響也比較大。擋渣標(biāo)（或擋渣錐）擋渣技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是擋渣成本相對(duì)較低。擋渣標(biāo)（或擋渣錐）擋渣技術(shù)的缺點(diǎn)：擋渣有效率在80%~90%左右，穩(wěn)定性差；渣厚控制水平40~200 mm，波動(dòng)較大；易出現(xiàn)擋渣標(biāo)（或擋渣錐）熔化或標(biāo)、桿分離、投標(biāo)時(shí)機(jī)不恰當(dāng)?shù)葐?wèn)題；一旦擋渣出問(wèn)題，轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)系統(tǒng)由于防止跑爐，2~3 s內(nèi)轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)系統(tǒng)力矩提升過(guò)程中抱閘不能打開(kāi)，會(huì)造成此期間轉(zhuǎn)爐下渣量較大，導(dǎo)致鋼包帶渣量較大，對(duì)后序生產(chǎn)影響較大，嚴(yán)重時(shí)，可能導(dǎo)致鑄機(jī)斷澆。

3. 滑板擋渣+擋渣標(biāo)（擋渣錐）組合式擋渣的實(shí)踐與應(yīng)用

結(jié)合滑板擋渣+擋渣標(biāo)（擋渣錐）兩種擋渣方式的優(yōu)缺點(diǎn)，將兩種擋渣技術(shù)組合在一起使用，既保證了原來(lái)?yè)踉鼧?biāo)（或擋渣錐）的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于擋渣效果好的爐次，經(jīng)滑板擋渣二次擋渣后，渣厚水平再次降低；而擋渣效果欠缺的爐次，則可依靠滑板擋渣系統(tǒng)擋渣，對(duì)最終的擋渣效果不會(huì)產(chǎn)生影響。兩種擋渣技術(shù)的組合雖造成了擋渣標(biāo)（或擋渣錐）成本的增加，但由于擋渣標(biāo)（或擋渣錐）的擋渣成功率在80%~90%，總體性?xún)r(jià)比還是合適的。組合式擋渣技術(shù)的使用起到了兩種擋渣技術(shù)上優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和揚(yáng)長(zhǎng)避短，既減少了轉(zhuǎn)爐出鋼后期爐渣的下渣量又達(dá)到了降低生產(chǎn)成本的目的，可以提高鋼水質(zhì)量，有利于品種鋼的生產(chǎn)，有較高的推廣價(jià)值。

3.1 渣厚的影響

從表2中看出，采用滑板擋渣+擋渣標(biāo)（或擋渣錐）組合方式較單采用滑板擋渣方式渣厚減少7 mm。經(jīng)過(guò)兩種擋渣技術(shù)的組合使用，對(duì)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出鋼過(guò)程沒(méi)有影響，擋渣效果優(yōu)于單種擋渣技術(shù)，轉(zhuǎn)爐下渣量進(jìn)一步減少，利于品種鋼的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

3.2 原因分析

圖3為滑板擋渣爐次后期出鋼鋼流的紅外線(xiàn)圖，從圖中看出，鋼流飽滿(mǎn)，但相應(yīng)鋼流較大。圖4為擋渣標(biāo)（或擋渣錐）投入到爐內(nèi)后鋼流紅外線(xiàn)圖，從圖中看出，由于擋渣標(biāo)（或擋渣錐）在出鋼過(guò)程后期已經(jīng)投入到出鋼口里口部位（見(jiàn)圖2），破壞鋼水由于引力作用產(chǎn)生的渦流效應(yīng)，鋼水面較原來(lái)平穩(wěn)，避免了提前下渣現(xiàn)象，擋渣標(biāo)（或擋渣錐）在出鋼口里口部位占用部分出鋼的通道，使得鋼水流變小，出鋼結(jié)束滑板擋渣使用時(shí)，同樣的響應(yīng)時(shí)間里，下渣量會(huì)減少，同時(shí)，由于鋼水流變小滑板關(guān)閉時(shí)，鋼水對(duì)滑板迎鋼面的沖擊損傷減少，可以提高滑板的使用壽命，降低滑板耐材成本，達(dá)到了轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程采用滑板擋渣+擋渣標(biāo)（或擋渣錐）組合技術(shù)的目的，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，既減少了出鋼過(guò)程下渣量，又降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)可提高鋼水質(zhì)量。

4. 效益分析

4.1 耐材成本

耐材成本基本不增加。雖然增加了擋渣標(biāo)的耐材成本費(fèi)用，但由于滑板擋渣擋渣時(shí)鋼流和渣流變小，滑板的侵蝕下降，可以提高滑板的使用壽命，降低滑板的耐材費(fèi)用，二者成本基本互相低消。滑板擋渣的使用情況見(jiàn)圖5，從滑板的侵蝕情況看，還可以增加滑板的使用次數(shù)。

4.2 鋼鐵料成本

由于減少了渦流效應(yīng)，轉(zhuǎn)爐出鋼后爐內(nèi)基本無(wú)鋼水，經(jīng)標(biāo)定鋼鐵料收得率提高0.5 kg/t左右，噸鋼效益1.0元以上。

5. 結(jié)束語(yǔ)

滑板擋渣+擋渣標(biāo)（或擋渣錐）組合擋渣方式生產(chǎn)可行，相比滑板擋渣方式渣厚減少7 mm，有利于高級(jí)別品種鋼的冶煉，減少鋼水的夾雜物；破壞了渦流效應(yīng)，使得轉(zhuǎn)爐出鋼后爐內(nèi)基本無(wú)鋼水，噸鋼效益在1.0元以上。

參考文獻(xiàn)

[1]干勇.品種鋼優(yōu)特鋼連鑄900問(wèn).北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2007.

[2]王雅貞,李承祚.轉(zhuǎn)爐煉鋼問(wèn)答.北京:冶金工業(yè)出版社,2007.

文章來(lái)源——金屬世界