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转炉挡渣滑板的改进

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-08-19  作者:魏合意  浏览次数:405
 
核心提示:摘 要: 为提高钢水质量,降低吨钢成本,减少转炉渣的影响,众多钢厂采用转炉滑板挡渣系统。在这套系统中,转炉挡渣滑板是耐材的核心,滑板寿命影响到系统的更换频率、生产节奏等。通过了解和研究现场挡渣滑板粘渣、夹钢等问题,发现内滑板和外滑板的损毁是不同部位和不同状态,分析了转炉挡渣滑板损毁机理。以现有转炉挡渣滑板材质工艺为基础,分别对内滑板进行了工艺改进,对外滑板进行材质开发和工艺改进。现场使用表明,在其他条件不变的情况下,改进的转炉挡渣滑板比原滑板使用次数大幅提高。 关键词: 滑板; 挡渣; 内滑板; 外
 转炉挡渣滑板的改进

魏合意

( 德阳时创高温材料股份有限公司,德阳 064000)

摘 要: 为提高钢水质量,降低吨钢成本,减少转炉渣的影响,众多钢厂采用转炉滑板挡渣系统。在这套系统中,转炉挡渣滑板是耐材的核心,滑板寿命影响到系统的更换频率、生产节奏等。通过了解和研究现场挡渣滑板粘渣、夹钢等问题,发现内滑板和外滑板的损毁是不同部位和不同状态,分析了转炉挡渣滑板损毁机理。以现有转炉挡渣滑板材质工艺为基础,分别对内滑板进行了工艺改进,对外滑板进行材质开发和工艺改进。现场使用表明,在其他条件不变的情况下,改进的转炉挡渣滑板比原滑板使用次数大幅提高。

关键词: 滑板; 挡渣; 内滑板; 外滑板; 改进

转炉滑板挡渣的原理和优势转炉滑板挡渣原理是在出钢口末端安装类似钢包浇注用的滑动水口系统,通过开启或关闭挡渣滑板,达到挡渣的目的。德国 C. Bocher 等人介绍了Slazgitter 钢厂 210 t 转炉使用的一种在出钢口末端用液压闸门的挡渣装置,与现用的挡渣球相比下渣量减少了 70% 。近年来,国内众多大中型钢铁企业如宝钢、河钢、包钢等也纷纷安装转炉滑板挡渣系统,从各类文章的信息来看,使用效果良好。滑板挡渣相对于传统的挡渣球和挡渣塞的优势如下: 下渣量最少; 脱氧剂和合金用量减少; 回磷减少; 钢包耐材寿命延长; 改善钢水脱硫; 钢水成分更准确。转炉滑板挡渣系统主要包括下渣检测系统、控制系统、液压驱动系统、挡渣机构及耐材等,其中挡渣滑板是挡渣的核心部件,其寿命决定着机构更换的频率。频繁的更换机构不仅增加工人劳动强度,增加耐材消耗,而且影响炼钢节奏。

2 转炉挡渣滑板的损毁及分析

2. 1 转炉挡渣滑板的材质及适用性论证

目前许多挡渣滑板的材质是从钢包滑板材质直接移植过来,一般是铝锆碳材质。表 1 列出了一种典型的普通铝锆碳材质挡渣滑板的理化指标。

图片1 

因钢包滑板与挡渣滑板的使用环境和使用条件相差很大,所以并不十分适用。普通的铝锆碳材质挡渣滑板使用次数在 12 ~ 14 次就出现较大损毁,有时还伴随着滑板间的夹钢,甚至有跑钢的情况。

2. 2 转炉挡渣滑板的损毁表现

从用过的挡渣滑板看,内滑板和外滑板的损毁部位和损毁情况完全不一样: 内滑板主要表现为滑板的孔径扩大,尤其是向滑动区方向有很大的不规则斜形扩孔; 外滑板主要表现为在滑板的滑动区,尤其是关闭时内滑板对应的区域的侵蚀性粘渣,有时还有剥落; 同时内滑板与外滑板间还有夹钢的现象,如图 1 所示。

图片2 

2. 3 转炉挡渣滑板的损毁分析

挡渣滑板在使用过程中要承受高温环境的氧化,反复的热震破坏,以及转炉渣对滑板的侵蚀,尤其是在滑板关闭后,内滑板的铸孔内和外滑板的板面与内滑板铸孔对应的区域受到严重的转炉渣的侵蚀( 图 2) ,还有滑板关闭时的剪切钢水与钢渣的混合物所受到的机械破坏作用。当外滑板的板面被氧化后,转炉渣更易侵蚀的接触面处逐渐出现凹坑等缺陷,渣更容易牢固地粘到此处,最后滑板滑动时内滑板无法把渣切掉,内外滑板间因渣挤到板间出现缝隙,再次出钢时引起板间夹钢,严重时会出现板间跑钢。

图片3 

3 转炉挡渣滑板的改进

3. 1 内滑板的改进

针对内滑板主要是铸孔的损毁情况,需要改善内滑板铸孔处的抗转炉渣的侵蚀以及提高内滑板的铸孔处高温强度。氧化锆质制品熔点高,化学稳定性好,抗渣侵蚀性强,并且高温强度高,可以作为改善挡渣滑板的材料,但因为氧化锆价格太高,不适合整体替代,因此可以在原滑板的基础上进行镶嵌锆氧化环来改善挡渣滑板的性能。为提高热震稳定性,以部分稳定氧化锆制作成锆环,锆环的理化指标如表 2 所列。

图片4 

镶嵌内滑板生产工艺流程: 泥料制备→成型→干燥→烧成→油浸→焙烘→套钢箍→镶嵌锆环→装壳→磨平→刷润滑剂。

3. 2 外滑板的改进

外滑板损毁主要是滑动区粘渣,因此需要提高外滑板板面的抗氧化性、抗渣的侵蚀以及减少渣对滑板接触表面的粘接。因此从原料、配比、工艺上针对这些需求做出调整。

( 1) 主要原料: 锆刚玉、锆莫来石、板状刚玉、碳素、抗氧化剂、抗粘渣剂、高温增强剂,结合剂是热固性酚醛树脂。原料化学指标如表 3 所列。

图片5 

(2) 配比: 调整后的挡渣外滑板配比如表 4 所列。

图片6 

(3) 工艺路线:

泥料制备→成型→干燥→烧成→双油浸→双焙烘→套钢箍→装壳→磨平→刷润滑剂。

经过烧成、双油浸、双焙烘后的滑板指标列于表 5。

图片7 

通过配比和工艺改进的挡渣外滑板,显气孔率极低,接近于 0,同时氧化锆含量也有所增加,高温抗折强度有利于提高抗粘渣性能。

4 改进转炉挡渣滑板的效果

改进后的挡渣内滑板和外滑板使用效果良好,表 6 列出了改进前后的使用情况。

图片8 

5 结论

通过挡渣内滑板镶嵌高质量的氧化锆环,调整挡渣外滑板材质和正常工艺,提高抗氧化性、抗渣的侵蚀以及提高滑板接触表面抗粘渣性能,有效的提高了挡渣滑板的安全性,提高了挡渣滑板的使用次数。

 
 
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