美国钢铁公司E.T厂的BOP车间是生产扁材和长材的氧气炼钢车间。
E.T厂有2台250t BOF,同时操作,交替出钢,1台RH脱气器,1台钢包炉,1台两流板坯连铸机,最大的板坯宽度66英寸,厚度为8英寸。目前月产量为 245,000t钢。大约28%的钢水是真空处理。
E.T处理的钢水在BOF中扒掉所有的渣,在LMF或脱气器中重造人工渣,或者在BOF中填加碳化钙渣调节剂,不扒渣处理钢水。炉渣调节操作具有一定的优势,但其效果与炉渣夹带有关系。过多的炉渣夹带会在LMF中造成操作和合金回收率问题。
出钢结束时将炉子直立起来会导致夹带入钢包中的炉渣量很不稳定。造成铁合金和熔剂回收率的波动,特别是未扒渣的钢水尤其明显,这与炉渣调节没有关系。
由于上述情况及产品的要求,工厂决定在出钢结束时采取措施减少或消除由BOF夹带入钢包中的炉渣量。
根据VAI独特的技术方案,选择安装了气动挡渣器(PSS)。另外,气动挡渣器还能减少或消除扒渣操作的一些缺点,如:
·浪费时间
·收得率低
·钢包耐火材料寿命短
·合金和熔剂消耗大
气动挡渣器采用PSS,借助吹入出钢孔内的气体的动态冲击密封住出钢口。因此,PSS的密封效果不取决于出钢口耐火材料磨损情况或倾动转炉的出钢口轴的位置。
在150psi的压力下,从转炉外侧通过喷嘴向出钢口吹入惰性气体(氮)。喷嘴固定在旋转臂上,在出钢结束时利用气动缸将旋转臂由打开位置旋转至封闭位置。在封闭位置,喷嘴不接触出钢口。
用一个按钮盘手动控制PSS的旋转。操作者目测炉渣,确定什么时候关闭挡渣器。
出钢口封密后,转炉向上倾斜,PSS臂自动打开。为防止机械系统温度过高,用低压压缩空气连续冷却气动缸。
气动挡渣器的启动和学习阶段
气动挡渣器首次应用在2000年3月新转炉生产的第五炉钢水。从那以后就一直连续使用。第二个挡渣器于2000年11月同第二台新转炉同时安装使用。
出钢口定心——新的出钢口必须位于出钢口盖中心可重复的位置。但是,挡渣器的喷嘴可在一定范围内调节。
尽管VAI建议在新出钢口上使用挡渣器之前等待五炉,但U.S钢公司发现三炉之后就可以使用。
喷嘴上形成结壳——挡渣器喷嘴上形成的结壳都是在边缘上,喷嘴关闭挡渣时很容易去除。但是,如果喷嘴过早地关闭,挡住了钢流,结壳形成得更快,而且不容易去除。
最初的操作结果——进行了试验,鉴定挡渣器的效果。结果表明出钢钢包渣深度由平均5.0英寸降到3.6英寸,相当于每炉的炉渣夹带量由7800英镑降低到5100英镑。
从最初的操作结果看,采用挡渣器使冶金收得率平均提高了0.4%。
目前,作为保护性的措施,每隔10-15炉清理一次出钢口。结壳中的钢含量较低时,清理比较容易。
结 论
在全手动的基础上,采用气动挡渣器的最初操作结果表明出钢结束时,每炉钢水的炉渣夹带量大约减少了2000英镑。
结果表明,虽然不是无渣出钢,但炉渣量已经降到最低。在整个的炉渣夹带中仍然包含少量的倒炉炉渣。在出钢过程中涡旋效应是不可避免的,同时,在目测炉渣以及用气动挡渣器挡住出钢流这段时间内,炉渣流出出钢口。
目前,50%利用挡渣器出钢的钢水要求钢包扒渣。研究了炉渣处理操作以提高产品质量、减少耐火材料磨损和减低成本。炉渣的化学性质、合金回收率、熔剂消耗、钢包寿命和脱气器连通管寿命也在鉴定之中。