轉(zhuǎn)爐平滑肌擋渣設(shè)備在轉(zhuǎn)爐上的應(yīng)用及優(yōu)化

轉(zhuǎn)爐平滑肌擋渣設(shè)備在轉(zhuǎn)爐上的應(yīng)用及優(yōu)化

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，不同鋼鐵材料應(yīng)用行業(yè)對現(xiàn)有鋼型提出了越來越嚴(yán)格的要求，尤其是對有害鋼中p、s等環(huán)節(jié)的含量。為了能夠冶煉出滿足要求的優(yōu)特鋼及成份含量極窄的鋼種,更要嚴(yán)格控制鋼中P含量及夾雜物含量。要達到上述要求就必須盡可能的減少轉(zhuǎn)爐出鋼下渣,控制轉(zhuǎn)爐渣進入鋼包的量。安鋼第二煉軋廠建廠以來使用擋渣棒擋渣,由于擋渣棒在出鋼口中、后期擋渣效果差,嚴(yán)重制約了優(yōu)質(zhì)鋼種的開發(fā)。2010年9月,安鋼第二煉軋廠根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用需求,首先在3#轉(zhuǎn)爐引進滑板擋渣技術(shù),并結(jié)合現(xiàn)場實際情況,克服老轉(zhuǎn)爐設(shè)備限制,對相關(guān)設(shè)備進行了適應(yīng)性改造,成功實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐滑板擋渣應(yīng)用。根據(jù)3#爐滑板擋渣系統(tǒng)的成功應(yīng)用經(jīng)驗,1#爐和2#爐也分別于2012年1月和2012年3月進行滑板擋渣改造。通過生產(chǎn)實踐證明,設(shè)備改造后,渣層平均厚度可控制在30mm以內(nèi),顯著提高脫氧劑的綜合利用率(低碳鋼尤為突出),降低造渣料的消耗;可實現(xiàn)不倒?fàn)t出鋼,有利于解決爐機不匹配問題;無渣出鋼避免了高氧化渣的混沖現(xiàn)象,有利于控制鋼中夾雜物數(shù)量、種類、形狀和尺寸,減少了鋼水回磷量。由于實現(xiàn)了無渣出鋼,杜絕了LF過程爐渣回磷(LF回磷率可控制到≤0.001%),可提高高磷低成本合金替代高檔合金的比例,有利于合金成本的降低,高端品種尤為突出;可提高出鋼口壽命,降低耐材消耗成本。出鋼口系統(tǒng)優(yōu)化轉(zhuǎn)爐滑板擋渣是應(yīng)用鋼包滑動水口機構(gòu)的工作原理,針對轉(zhuǎn)爐高溫、高粉塵、急冷急熱環(huán)境優(yōu)化設(shè)計后,移植到轉(zhuǎn)爐出鋼口部位。在現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐出鋼口法蘭上安裝基準(zhǔn)板、聯(lián)結(jié)板部件,滑板擋渣機構(gòu)本體安裝于聯(lián)結(jié)板,通過操作系統(tǒng)以液壓控制的方式開啟或關(guān)閉出鋼口,以達到擋渣的目的。采用機構(gòu)在線整體更換技術(shù),可將更換時間控制在15min之內(nèi),滿足轉(zhuǎn)爐與連鑄生產(chǎn)的匹配。機構(gòu)離線開啟,實現(xiàn)機構(gòu)內(nèi)滑板磚的更換。在制造過程中，轉(zhuǎn)爐防滑渣系統(tǒng)的問題和優(yōu)化重建存在問題滑動擋渣系統(tǒng)不穩(wěn)定，液壓庫使用頻率低，更換周期長滑坡單元深刻控制,注意使用思想轉(zhuǎn)爐擋渣機構(gòu)液壓系統(tǒng)問題主要表現(xiàn)在液壓缸動作慢,密封容易燒損,液壓系統(tǒng)動作時震動大等。這些問題均需要停爐檢修或更換相關(guān)部件,導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐停爐。安鋼大高爐投產(chǎn)后,轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)與大高爐的正常出鐵對接,轉(zhuǎn)爐停爐,將直接影響整個鐵前生產(chǎn),嚴(yán)重時,甚至可以憋停大高爐,給整個公司生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。液壓系統(tǒng)故障,主要包括以下幾個方面:液壓缸動作慢,打開和關(guān)閉滑板不及時?；宕蜷_相對較慢,滑板關(guān)閉較早鋼水利用率降低,增加成本;若關(guān)閉不及時鋼渣會流入鋼水中影響鋼水成分;所以要求一個合適的開關(guān)時間,滑板系統(tǒng)投入使用初期滑板打開時間為1.5s,由于打開時間較長,生產(chǎn)工人極不容易掌握開閉時間,給轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)帶來極大不便。液壓缸密封容易燒損,壽命短。我廠原轉(zhuǎn)爐所用滑板擋渣液壓缸防護設(shè)計不合理,特別是缸頭處無任何防護,造成液壓缸前段密封經(jīng)常性碳化,這也是液壓缸漏油的主要原因。液壓缸前段密封碳化是由于裸露在缸體外的缸桿受熱輻射后溫度升高,缸桿將熱量傳遞到前段密封上,導(dǎo)致前段密封碳化漏油。液壓缸冷卻水管為DN20硬管,該冷卻管由于靠近高溫爐體,管內(nèi)容易結(jié)垢,堵塞管道,導(dǎo)致冷卻水流量不足,無法保證液壓缸冷卻效果。液壓系統(tǒng)不穩(wěn)定,震動大。滑板打開與關(guān)閉要求時間極短,對液壓缸來說形成快速、大流量、短行程的液壓動作,快速的打開關(guān)閉對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生強烈的液壓沖擊,導(dǎo)致液壓缸更換頻繁,因控制閥塊布置在站內(nèi)油箱上,液壓沖擊造成的管路振動會延伸至液壓站內(nèi)。另由于該系統(tǒng)中間管路及站內(nèi)管路連接均為硬管連接,強烈的振動導(dǎo)致站內(nèi)閥臺經(jīng)常多處漏油,不但產(chǎn)生巨大的油耗,還給維修工人帶來很大的工作量。同時由于強烈的震動中間管路與管夾連接處產(chǎn)生磨損,帶來很大的安全隱患。液壓缸系統(tǒng)轉(zhuǎn)移振動大,調(diào)整閥口針對轉(zhuǎn)爐擋渣機構(gòu)液壓系統(tǒng)問題,技術(shù)人員對數(shù)次故障的現(xiàn)象、原因及處理方法進行了認(rèn)真的分析,并參照設(shè)備設(shè)計性能參數(shù)進行比對,經(jīng)綜合分析研究后,采取了以下幾方面的措施。增加液壓缸缸徑,提高液壓缸動作速度。針對此情況,考慮到該液壓系統(tǒng)主泵使用的是恒壓變量泵,增大液壓缸的直徑,在壓力恒定的情況下,即增大了系統(tǒng)的流量,同時提高了液壓缸動作的速度,經(jīng)計算將液壓缸直徑由原來的125mm改為140mm,最終將開閉時間定在0.8~0.9s之間,滿足了現(xiàn)場生產(chǎn)的需要。為防止液壓缸被燒損,采取了如下措施:(1)加大冷卻水管通徑,充分保證冷卻效果,有效延長液壓缸使用壽命,改造后液壓缸缸體溫度大大降低,冷卻效果明顯加強;(2)用鋼板、槽鋼制作液壓缸整體活動式防護罩,防止輻射、鋼渣對液壓缸損壞。為減低液壓系統(tǒng)震動大的問題,采取了如下措施:將閥臺A/B出口硬管連接改為軟管連接,考慮到最佳的吸收閥臺振動的效果將軟管改在出閥臺1m處,由于原管路為φ38mm的硬管,但考慮到軟管若為φ38mm四層高壓軟管比較硬,軟管更換維修時很不方便,所以將軟管做成了φ38mm的接頭(M64的螺紋),管體為φ32mm的管子。經(jīng)過此項改造有效的改善了站內(nèi)閥臺漏油情況。其次,為了降低中間管路振動在旋轉(zhuǎn)接頭前增加兩個10L蓄能器,有效地緩解了管路振動。雖然滑動架的擋渣機構(gòu)的寒冷系統(tǒng)不完整，但很容易損壞液壓缸冷卻水管選用不合理由于滑板擋渣機構(gòu)原設(shè)計問題,機構(gòu)冷卻系統(tǒng)設(shè)計不足或存在缺陷,導(dǎo)致機構(gòu)液壓缸和機構(gòu)本體容易燒損。問題主要包括:液壓缸缸頭防護不足,液壓缸燒損嚴(yán)重。由于液壓缸缸頭原設(shè)計未考慮防護,爐體及出鋼口高溫直接輻射在液壓缸缸頭上,導(dǎo)致液壓缸密封容易燒損、缸桿變形嚴(yán)重,液壓缸壽命低。投產(chǎn)初,每條液壓缸平均使用壽命僅為300爐左右,嚴(yán)重影響了轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn),且每次更換液壓缸時間為4h,給轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)帶來了極大的負(fù)面影響。液壓缸冷卻水管管徑小,冷卻水流量不足,液壓缸溫度高。投用之初,液壓缸冷卻水管管徑為DN20流量僅為20m3/h,導(dǎo)致液壓缸溫度一直在80℃,極易燒損?；鍝踉鼨C構(gòu)無整體防護罩,鋼渣容易濺在機構(gòu)上,燒損滑板擋渣機構(gòu)。由于原設(shè)計未考慮轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)或出鋼時濺渣,導(dǎo)致只要轉(zhuǎn)爐濺渣,部分熱鋼渣直接濺在擋渣機構(gòu)上,燒損擋渣機構(gòu)。液壓缸冷卻水管管路改造針對滑板擋渣機構(gòu)冷卻系統(tǒng)不完善,機構(gòu)容易燒損的問題,我們采取了下列措施。在液壓缸上方增加防護罩,并及時清理防護罩上的積渣,每次利用檢修時間對防護罩進行檢查維護,確保高溫鋼渣不掉在液壓缸上,并有效避免了出鋼口和爐體的高溫輻射,達到保護液壓缸缸體和缸桿的目的,有效延長液壓缸的使用壽命。針對液壓缸冷卻水管管徑小,冷卻水流量不足,液壓缸溫度高的問題,我們對液壓缸冷卻系統(tǒng)進行了改造,將液壓缸冷卻水管管徑由原來的DN20增加至目前的DN40,流量由原來的20m3/h增加至目前的420m3/h,液壓缸溫度由原來的80℃降低到20℃,有效降低了因冷卻能力不足而造成的液壓缸燒損數(shù)量。針對滑板擋渣機構(gòu)無整體防護罩,鋼渣容易濺在機構(gòu)上,燒損滑板擋渣機構(gòu)的問題,我們在滑板擋渣機構(gòu)上增加了防護板,有效降低了轉(zhuǎn)爐濺渣對機構(gòu)的損壞,并減少了出鋼口和爐體的高溫輻射,大幅度提高了滑板擋渣機構(gòu)的使用壽命。在設(shè)計滑動擋渣機構(gòu)時，存在缺陷，很難更換機構(gòu)密封更換成本分析滑板擋渣機構(gòu)投用之初,由于未考慮現(xiàn)場使用實際情況,部分零部件布置不合理,導(dǎo)致機構(gòu)容易損壞,且給更換機構(gòu)或檢修造成了很大困難。主要包括以下方面:原設(shè)計液壓缸液壓硬管接頭與液壓硬管接頭間采用嵌入式密封。一旦密封損壞,更換密封時,由于兩接頭間可調(diào)間隙小,僅為10mm,無法快速將該密封取出,需將兩側(cè)接頭拆下,取出損壞密封再安裝新密封,回裝接頭。該維修工序需1h,既給生產(chǎn)協(xié)調(diào)帶來了不利影響,也增加了維修工人勞動強度?；鍝踉子吐贩ㄌm和水路接頭焊接在同一側(cè),且維修空間狹小,更換滑板缸時拆裝極為困難,更換時間在4h左右?；鍝踉鼨C構(gòu)兩側(cè)防護板原設(shè)計為焊接式,每次檢修機構(gòu),需將兩側(cè)防護板割開取下,檢修結(jié)束,還需將兩側(cè)防護板焊接,每次需耗時1h。更換密封劑.針對滑板擋渣機構(gòu)設(shè)計存在缺陷,更換機構(gòu)困難的問題,采取了如下措施:針對液壓缸液壓硬管法蘭間密封不易更換的問題,我們對兩側(cè)法蘭進行了改造,將原來的法蘭上凹槽改成平面法蘭。更換密封時,只需將兩側(cè)法蘭分開,取出舊密封,將新密封用潤滑油粘在一側(cè)法蘭上,壓緊法蘭,擰緊螺栓即可。改造后,更換該密封時間由原來的1h縮減到目前的20min。針對滑板擋渣缸油路法蘭和水路接頭焊接在同一側(cè),維修空間狹小,更換滑板缸時拆裝極為困難的問題,我們對液壓缸的液壓管、水管進行了改造,把水管分別布置在機構(gòu)的兩側(cè),解決了更換機構(gòu)困難的問題。針對滑板擋渣機構(gòu)兩側(cè)防護板不好拆裝的問題,我們對防護板結(jié)構(gòu)進行了改造,將焊接式防護門改成外側(cè)為轉(zhuǎn)軸式支撐,內(nèi)側(cè)為卡套式門扣的結(jié)構(gòu),檢修機構(gòu)時,只需將卡套打開,就可快速、簡便的開關(guān)防護板,拆裝該防護板的時間由原來的1h減低到目前的5min。創(chuàng)造了經(jīng)濟效益轉(zhuǎn)爐滑板擋渣系統(tǒng)優(yōu)化改造后,提高了轉(zhuǎn)爐滑板擋渣系統(tǒng)工藝操作和設(shè)備運行的可靠性和穩(wěn)定性,生產(chǎn)效率顯著提高、創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益、同時還節(jié)約了大量的備件采購