魏合意

( 唐山時(shí)創(chuàng)高溫材料股份有限公司，唐山 064000)

摘 要: 為提高鋼水質(zhì)量，降低噸鋼成本，減少轉(zhuǎn)爐渣的影響，眾多鋼廠采用轉(zhuǎn)爐滑板擋渣系統(tǒng)。在這套系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)爐擋渣滑板是耐材的核心，滑板壽命影響到系統(tǒng)的更換頻率、生產(chǎn)節(jié)奏等。通過了解和研究現(xiàn)場擋渣滑板粘渣、夾鋼等問題，發(fā)現(xiàn)內(nèi)滑板和外滑板的損毀是不同部位和不同狀態(tài)，分析了轉(zhuǎn)爐擋渣滑板損毀機(jī)理。以現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐擋渣滑板材質(zhì)工藝為基礎(chǔ)，分別對(duì)內(nèi)滑板進(jìn)行了工藝改進(jìn)，對(duì)外滑板進(jìn)行材質(zhì)開發(fā)和工藝改進(jìn)。現(xiàn)場使用表明，在其他條件不變的情況下，改進(jìn)的轉(zhuǎn)爐擋渣滑板比原滑板使用次數(shù)大幅提高。

關(guān)鍵詞: 滑板; 擋渣; 內(nèi)滑板; 外滑板; 改進(jìn)

轉(zhuǎn)爐滑板擋渣的原理和優(yōu)勢轉(zhuǎn)爐滑板擋渣原理是在出鋼口末端安裝類似鋼包澆注用的滑動(dòng)水口系統(tǒng)，通過開啟或關(guān)閉擋渣滑板，達(dá)到擋渣的目的。德國 C． Bocher 等人介紹了Slazgitter 鋼廠 210 t 轉(zhuǎn)爐使用的一種在出鋼口末端用液壓閘門的擋渣裝置，與現(xiàn)用的擋渣球相比下渣量減少了 70% 。近年來，國內(nèi)眾多大中型鋼鐵企業(yè)如寶鋼、河鋼、包鋼等也紛紛安裝轉(zhuǎn)爐滑板擋渣系統(tǒng)，從各類文章的信息來看，使用效果良好?；鍝踉鄬?duì)于傳統(tǒng)的擋渣球和擋渣塞的優(yōu)勢如下: 下渣量最少; 脫氧劑和合金用量減少; 回磷減少; 鋼包耐材壽命延長; 改善鋼水脫硫; 鋼水成分更準(zhǔn)確。轉(zhuǎn)爐滑板擋渣系統(tǒng)主要包括下渣檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、擋渣機(jī)構(gòu)及耐材等，其中擋渣滑板是擋渣的核心部件，其壽命決定著機(jī)構(gòu)更換的頻率。頻繁的更換機(jī)構(gòu)不僅增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度，增加耐材消耗，而且影響煉鋼節(jié)奏。

2 轉(zhuǎn)爐擋渣滑板的損毀及分析

2． 1 轉(zhuǎn)爐擋渣滑板的材質(zhì)及適用性論證

目前許多擋渣滑板的材質(zhì)是從鋼包滑板材質(zhì)直接移植過來，一般是鋁鋯碳材質(zhì)。表 1 列出了一種典型的普通鋁鋯碳材質(zhì)擋渣滑板的理化指標(biāo)。

因鋼包滑板與擋渣滑板的使用環(huán)境和使用條件相差很大，所以并不十分適用。普通的鋁鋯碳材質(zhì)擋渣滑板使用次數(shù)在 12 ～ 14 次就出現(xiàn)較大損毀，有時(shí)還伴隨著滑板間的夾鋼，甚至有跑鋼的情況。

2． 2 轉(zhuǎn)爐擋渣滑板的損毀表現(xiàn)

從用過的擋渣滑板看，內(nèi)滑板和外滑板的損毀部位和損毀情況完全不一樣: 內(nèi)滑板主要表現(xiàn)為滑板的孔徑擴(kuò)大，尤其是向滑動(dòng)區(qū)方向有很大的不規(guī)則斜形擴(kuò)孔; 外滑板主要表現(xiàn)為在滑板的滑動(dòng)區(qū)，尤其是關(guān)閉時(shí)內(nèi)滑板對(duì)應(yīng)的區(qū)域的侵蝕性粘渣，有時(shí)還有剝落; 同時(shí)內(nèi)滑板與外滑板間還有夾鋼的現(xiàn)象，如圖 1 所示。

2． 3 轉(zhuǎn)爐擋渣滑板的損毀分析

擋渣滑板在使用過程中要承受高溫環(huán)境的氧化，反復(fù)的熱震破壞，以及轉(zhuǎn)爐渣對(duì)滑板的侵蝕，尤其是在滑板關(guān)閉后，內(nèi)滑板的鑄孔內(nèi)和外滑板的板面與內(nèi)滑板鑄孔對(duì)應(yīng)的區(qū)域受到嚴(yán)重的轉(zhuǎn)爐渣的侵蝕( 圖 2) ，還有滑板關(guān)閉時(shí)的剪切鋼水與鋼渣的混合物所受到的機(jī)械破壞作用。當(dāng)外滑板的板面被氧化后，轉(zhuǎn)爐渣更易侵蝕的接觸面處逐漸出現(xiàn)凹坑等缺陷，渣更容易牢固地粘到此處，最后滑板滑動(dòng)時(shí)內(nèi)滑板無法把渣切掉，內(nèi)外滑板間因渣擠到板間出現(xiàn)縫隙，再次出鋼時(shí)引起板間夾鋼，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)板間跑鋼。

3 轉(zhuǎn)爐擋渣滑板的改進(jìn)

3． 1 內(nèi)滑板的改進(jìn)

針對(duì)內(nèi)滑板主要是鑄孔的損毀情況，需要改善內(nèi)滑板鑄孔處的抗轉(zhuǎn)爐渣的侵蝕以及提高內(nèi)滑板的鑄孔處高溫強(qiáng)度。氧化鋯質(zhì)制品熔點(diǎn)高，化學(xué)穩(wěn)定性好，抗渣侵蝕性強(qiáng)，并且高溫強(qiáng)度高，可以作為改善擋渣滑板的材料，但因?yàn)檠趸唭r(jià)格太高，不適合整體替代，因此可以在原滑板的基礎(chǔ)上進(jìn)行鑲嵌鋯氧化環(huán)來改善擋渣滑板的性能。為提高熱震穩(wěn)定性，以部分穩(wěn)定氧化鋯制作成鋯環(huán)，鋯環(huán)的理化指標(biāo)如表 2 所列。

鑲嵌內(nèi)滑板生產(chǎn)工藝流程: 泥料制備→成型→干燥→燒成→油浸→焙烘→套鋼箍→鑲嵌鋯環(huán)→裝殼→磨平→刷潤滑劑。

3． 2 外滑板的改進(jìn)

外滑板損毀主要是滑動(dòng)區(qū)粘渣，因此需要提高外滑板板面的抗氧化性、抗渣的侵蝕以及減少渣對(duì)滑板接觸表面的粘接。因此從原料、配比、工藝上針對(duì)這些需求做出調(diào)整。

( 1) 主要原料: 鋯剛玉、鋯莫來石、板狀剛玉、碳素、抗氧化劑、抗粘渣劑、高溫增強(qiáng)劑，結(jié)合劑是熱固性酚醛樹脂。原料化學(xué)指標(biāo)如表 3 所列。

(2) 配比: 調(diào)整后的擋渣外滑板配比如表 4 所列。

(3) 工藝路線:

泥料制備→成型→干燥→燒成→雙油浸→雙焙烘→套鋼箍→裝殼→磨平→刷潤滑劑。

經(jīng)過燒成、雙油浸、雙焙烘后的滑板指標(biāo)列于表 5。

通過配比和工藝改進(jìn)的擋渣外滑板，顯氣孔率極低，接近于 0，同時(shí)氧化鋯含量也有所增加，高溫抗折強(qiáng)度有利于提高抗粘渣性能。

4 改進(jìn)轉(zhuǎn)爐擋渣滑板的效果

改進(jìn)后的擋渣內(nèi)滑板和外滑板使用效果良好，表 6 列出了改進(jìn)前后的使用情況。

5 結(jié)論

通過擋渣內(nèi)滑板鑲嵌高質(zhì)量的氧化鋯環(huán)，調(diào)整擋渣外滑板材質(zhì)和正常工藝，提高抗氧化性、抗渣的侵蝕以及提高滑板接觸表面抗粘渣性能，有效的提高了擋渣滑板的安全性，提高了擋渣滑板的使用次數(shù)。