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1、2012年6月 孙兴洪,宝钢转炉出钢口 滑动水口挡渣工艺技术,1. 宝钢股份炼钢厂转炉挡渣工艺技术应用历程 2. 宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术 3. 转炉滑动水口挡渣工艺技术的应用展望,目录,转炉终渣与精炼结束钢包渣成分比较,与精炼结束钢包渣成分相比，转炉终渣 高的氧化性，增加钢水脱氧及合金化过程中的脱氧剂和合金的消耗， 增加氧化物夹杂的含量 高的磷和硫含量，钢水精炼过程中将回磷、回硫,转炉出钢下渣的危害,减少转炉出钢到钢包的下渣量，不仅是改善钢水质量的一个重要工艺技术，而且也是降 低炼钢成本的一个重要工艺技术,转炉出钢下渣的危害,在转炉出钢过程中，由于转炉渣的比重小于钢水而浮于钢面 上，因此
2、转炉出钢时的下渣包括三部分： 前期渣，转炉倾动至平均38 50出前期渣，如图1-1所示；过程渣， 前期渣之后开始出钢, 可观察到钢水的涡旋效应卷渣；后期渣，出钢后期至出钢结束阶段，如图1-2所示。转炉出钢到钢包的下渣量中, 前期渣量大体占30 % , 涡旋效应从钢水表面带下的渣量约为30 %, 后期渣约40 % ，如图1-3所示。,转炉出钢下渣过程分析, 产品定位在精品、高质量和高附加值 杜绝精品、高质量和高附加值品种生产“留钢” 转炉出钢下渣量控制问题影响到钢水成分、夹杂物等控制 有效挡渣， 可减少脱氧剂及合金的消耗，减少钢包粘渣，延长钢包的使用寿命 可提高转炉出钢口耐材的使用寿命，起到了降
3、低钢产品成本的作用,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术应用背景,宝钢股份炼钢厂转炉挡渣工艺技术应用历程,从挡渣球 到滑动水口,宝钢股份炼钢厂转炉挡渣工艺技术应用效果,宝钢股份炼钢厂转炉挡渣工艺技术应用效果,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术的研发及集成, 立项研究 2007年可研，2008年4月立项研究，2008年9月18日首次开始在宝钢股份公司炼钢厂3#转炉进行工业化应用试验。通过不断改进及完善，2009年6月稳定应用。 成果推广应用 2009年开始技术改造：4#转炉2009年12月；5#转炉2010年3月；6#转炉2010年5月相继完成了转炉滑动水口挡渣工艺技术改造。 更换机械研发 2009年开始研发
4、在线快速更换挡渣机构的机械手，2012年3月完成。实现更加高效，更加安全在线更换挡渣机构。 深化研究 2009年开始研发更高使用寿命的新一代挡渣机构，以及配套的耐火材料，降低使用成本20%以上。 深化应用 2011年6月完成对3#转炉滑动水口挡渣设备实施技术改善，全面升级相关系统。,大型转炉工业化应用，效果验证，稳定应用相关问题解决,成果固化，推广应用,安全、高效、高质量实现在线滑动水口机构更换,高性价比的滑动水口机构及相关耐火材料研发，降低成本,实施设备技术改善，对初次研发设备进行完善,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术,转炉出钢滑动水口挡渣工艺，其工作原理类似钢包滑动水口。转炉滑动水口挡渣闸阀装
5、置安装在转炉出钢口的外端，滑动水口开闭采用液压驱动方式，由自动控制系统的PLC自动采集转炉倾动角度信号及AMEPA红外下渣检测信号，并根据挡渣工艺要求，在0. 5秒内自动完成滑动水口的全开或全闭，实现对出钢过程中的前期渣和后期渣最有效的阻挡，是目前转炉出钢挡渣效果最佳的一种生产工艺技术。,转炉滑动水口全自动挡渣工艺原理,图1.1.挡渣闸阀系统,a.全开位置 b.全关位置 图1.2. 滑动水口挡渣原理,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术,转炉滑动水口挡渣系统组成,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术,主体设备包括液压站系统、挡渣闸阀系统及离线更换维护系统,旋转接头,挡渣机构,转炉滑动水口挡渣工艺主要设备,在线
6、液压站,离线维护站,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术,新型转炉旋转接头的研发,将静止的油管、冷却空气通过该旋转接头与转炉上的配管相连接；静止与旋转之间的密封问题；在有限的孔径上布置多种能介的布置和相互干扰问题；与转炉耳轴上的连接问题。其机构如图所示。,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术,第一代闸阀机构,第二代闸阀机构,转炉滑动水口挡渣工艺主要设备-挡渣机构,第三代闸阀机构,出钢口与滑动水口相关配合关系,转炉滑动水口挡渣工艺相关耐火材料, 自动化程度最高的挡渣工艺技术-自动判渣及挡渣,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺目标实现, 挡渣成功率最高的挡渣工艺技术-挡渣成功率，100%,在挡渣设备正常投入条件下，挡渣成功
7、率100%, 挡渣效果最好的挡渣工艺技术-前后挡渣, 最佳的安全环保出钢, 挡渣效果最好的挡渣工艺技术-钢包下渣量最少,对转炉出钢前期下渣及后期下渣最有效阻挡,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺目标实现, 最佳的安全环保出钢,出钢结束滑动水口处于关闭，抬炉过程中没有钢水和钢渣流出，如图1-c所示（1-f无挡渣情况）。不会危及操作人员安全，以及对钢包、钢包台车带来损坏，更加环保和安全,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺目标实现,减少钢水回磷（注：3LD采用滑动水口挡渣）,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺效果,宝钢某钢种按炉座成品磷含量及钢水回磷量汇总,减少合金氧化损失 宝钢某钢种按炉座铝加入量,宝钢某钢种按炉座成品铝及酸溶
8、铝含量,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺效果,减少留钢钢水损失,采用转炉滑动水口挡渣工艺技术前后，宝钢品种钢生产减少“留钢”操作实绩： 滑动水口工艺技术采用前的实际平均装入量305.8t，出钢量 302.4t； 滑动水口工艺技术采用后的实际平均装入量300.7t，出钢量 301.6t。 平均每炉减少“留钢”损失4t,宝钢转炉滑动水口挡渣工艺效果, 滑动水口挡渣工艺技术-对出钢时间影响分析 注：3LD采用滑动水口挡渣，1LD、2LD挡渣镖挡渣,转炉滑动水口挡渣工艺对出钢时间影响, 滑动水口挡渣工艺技术-对出钢时间影响分析 注：3LD采用滑动水口挡渣，1LD、2LD挡渣镖挡渣,转炉滑动水口挡渣工艺对出钢时
9、间影响, 滑动水口挡渣工艺技术-对出钢时间影响分析 注：3LD采用滑动水口挡渣，1LD、2LD挡渣镖挡渣,转炉滑动水口挡渣工艺对出钢时间影响,转炉滑动水口挡渣工艺技术应用展望,转炉滑动水口挡渣工艺技术优势,自动化程度最高的挡渣工艺技术-自动判渣及挡渣； 挡渣成功率最高的挡渣工艺技术-挡渣成功率，100%； 挡渣效果最好的挡渣工艺技术-转炉出钢下渣量最少 最安全、环保的挡渣工艺技术 由此带来的直接效果： 最大限度提高钢水清洁度，提高钢水质量； 提高合金的收得率，特别有利于需要成分精确控制钢种的稳定生产； 最大限度减少高品质钢生产中的“留钢”损失； 生产安全、环保友好； 提高质量，降低生产成本,转
10、炉滑动水口挡渣工艺技术应用难点,装置设备复杂，设备投资及维护成本较高-液压系统、挡渣系统、下渣检测系统等； 设备的安装与拆卸均不方便-挡渣机构采用离线组装，在线更换，对生产作业及组织有一定的影响； 使用成本相对较高-耐火材料及挡渣机构使用成本较高； 使用过程中挡渣滑板存在渗漏钢水风险,由于转炉滑动水口挡渣工艺技术应用难点，限制了该工艺技术的工业应用。在宝钢之前，全世界只有德国的萨尔茨吉特（Slazgitter.A.G）钢厂从90年代开始在两座210t转炉上应用；国内只有福建三明钢厂2006年开始在40t转炉进行试验应用，2007年在一座100t转炉应用。,转炉滑动水口挡渣工艺技术应用展望,转炉
11、滑动水口挡渣工艺关键技术突破,虽然宝钢转炉滑动水口挡渣工艺技术的研发及应用，是全球第三家钢铁厂（大型转炉第一家应用），但宝钢是第一家系统研发和应用该工艺技术的炼钢厂，解决了转炉滑动水口挡渣工艺技术，从工艺、设备设计与制造、工程改造、日常的设备及生产操作与维护等系统关键工艺技术难题。目前宝钢已经申报受理、授权8项专利技术，5项宝钢技术秘密；建立了相应的技术规程、岗位规程及使用技术标准等。 使用过程中挡渣滑板渗漏钢水问题基本杜绝； 相关耐火材料及挡渣机构不断优化，使用寿命大幅度提高，使用成本 明显降低； 挡渣机构在线更换及离线维护，更加安全、方便、快捷，对生产组织 及作业的影响不断减小； 设备投资及维护成本不断降低，工程改造技术日臻完善。,转炉滑动水口挡渣工艺技术应用展望,转炉滑动水口挡渣工艺技术的迅速推广应用,随着转炉滑动水口挡渣工艺技术稳定性、安全性问题解决，使用成本不断降低，该工艺技术在国内应用迅速扩大。 宝钢2008年成果开发应用转炉滑动水口挡渣工艺技术后，在2010-2011不到两年时间内，国内已经有9家炼钢厂19座转炉采用了滑动水口挡渣工艺技术。目前仍有不少炼钢厂正在或计划实施转炉滑动水口挡渣工艺技术，并呈迅速扩展趋势。,转炉滑动水口挡渣工艺技术应用展望,转炉滑动水口挡渣工艺技术应用展望,转炉滑动水口挡渣工艺技术应用展望,谢谢！,
