随着用户对钢材质量要求的日益提高,改善钢水质量和优化工艺已成为冶金工作者研究的主攻方向。据有关资料介绍,出钢过程涡流下渣占钢水罐内总渣重的20%以上。减少转炉出钢时的下渣量是提高钢水质量的一个重要手段。转炉出钢时进行有效挡渣,可以减少钢水回磷,提高合金收得率;可以减少钢中夹杂物,提高钢水纯洁度;可以减少钢包粘渣,提高钢包寿命;可以减少耐材消耗,并为钢水精炼提供良好的条件。
目前国内外挡渣的方法有炉内挡渣塞和挡渣球、炉外气动挡渣、电磁挡渣等,由于其适用的生产工艺和钢种要求不同,各企业根据自身条件采用不同的挡渣方法。其中,挡渣塞法是目前国内众多转炉生产企业采用的方法。
马鞍山市云天炉料有限公司自1996年起开始从事挡渣塞及投放车的研发工作,其研制的挡渣塞投放车集成了多项先进技术,是提高挡渣命中率的“核武器”。
安装位置“天上”、“地下”
挡渣塞投放车从安装形式上分为地面轨道型和空中悬挂型。地面轨道型是将投放车安装在炉后平台的轨道上,空中悬挂型是将投放车吊挂在炉后平台的上一层大梁平台下。
不同的安装形式要求不同的安装流程。空中悬挂型:人工将运送小车推到挡渣塞投放装置下方→安全锁松开,吊梁绕铰点下降至装塞位置→人工将挡渣塞送入夹持部位→夹持部位夹紧挡渣塞→吊梁绕铰点上升至原位,安全锁锁住→人工将运送小车推回原位。地面轨道型:人工将运送小车推到挡渣塞投放装置下方→人工将挡渣塞送入夹持机构→夹持机构夹紧挡渣塞→人工将运送小车推回原位。
投放流程也有差别。空中悬挂型:出钢过程转炉倾动到85度~95度,出钢量近1/2时,炉后挡火门开,冷却氮气开→安全锁脱开,吊梁绕铰点下降→ 悬臂前进至出钢口上方→挡渣塞插入出钢口→夹持机构松开→悬臂后退出炉外→炉后挡火门关→吊梁上升复位,安全锁锁住→5分钟后冷却氮气关。地面轨道型:出钢过程转炉倾动至85度~95度,出钢量近2/3时,炉后挡火小门开→悬臂转90度,对准转炉,小车从待机位置启动,冷却压缩空气开→大臂前进至出钢口上方→挡渣塞插入出钢口→夹持部位松开→同时大臂上提退出炉外→小车退回待机位置,悬臂转90度,偏向一侧→炉后挡火小门关→5分钟后冷却压缩空气或氮气关。
安装形式决定可操作性
“云天牌”挡渣塞投放车为地面轨道型,布局紧凑、小巧玲珑,仅占用炉后平台靠后侧2平方米左右的空间,且投放车整个设备重量仅为3吨,约1.22吨/平方米,平台承载完全能够满足要求;空中悬挂型虽不占用地面空间,但是悬挂在炉后平台上方,影响上部通行,且重量较大,需对上层钢平台承载进行核算,一般需要加固上层钢平台,否则无法使用。同时,该投放车的安装、调试、使用、调整、检修和维护均在地面完成,对人、机来讲都方便简捷和安全可靠,尤其是调整、检修工作,无论是否停炉均可进行;而空中悬挂型进行检修作业则需在停炉条件下进行,否则炉后空间恶劣环境(煤气、高温)会对检修人员造成危险。
在设备定位精度方面,“云天牌”挡渣塞投放车采用全刚性联接机构,整个设备是一个刚性体,而且在三维方向均可调整并精确定位;其独有的“二次定位”系统,使挡渣投放设备的整机综合位置精度比国外同类设备高1倍,投放命中精度达±20毫米,实测值为±11毫米。空中悬挂型由于前端为链条联接,采用卷扬机传动,整个设备前端是柔性的,无法达到高定位精度的要求。
在极端事故的处理能力方面,地面轨道型投放车强于空中悬挂型。例如在停电或电机缺相情况下(此时悬臂杆在炉内),地面轨道型完全能够在地面通过人工操作解决问题, 而空中悬挂型则无法解决。从夹持挡渣棒的位置来看,地面轨道型在炉后平台后端侧面安装夹持,而悬挂型则必须在炉口安装,会对夹棒操作人员的人身安全造成威胁。
“云天牌”挡渣塞投放车为机电仪一体化设备,与工厂的交接只有一处,只需工厂提供动力电源和气源即可。而空中悬挂型则涉及上层平台负荷设计,操作台的安放及动力线、气源的布置, 涉及面较广,检修维护困难。在投放原理上,两者也有本质区别。地面轨道型投放车通过机械手将挡渣棒插入出钢口的同时释放、抬臂并后退,能够在转炉内高温辐射环境下远距离、准确地定点将挡渣塞导向棒部分插入出钢口,命中率达98%以上;而空中悬挂型则是在出钢口的上方释放,让挡渣塞自由落体掉到出钢口,使得两者在实践过程中命中率存在较大差距。
人性化设计熠熠生辉