轉爐煉鋼是氧化法煉鋼，冶煉后期在鋼水降碳的同時會存在大量富余氧，而且由于脫磷的需要使得爐渣氧化性比較強，進入下道工序會造成脫氧成本的增加及脫氧產物影響鋼水的潔凈度。隨著汽車板的生產、品種鋼的開發、市場質量的需求不斷提高都對鋼水質量提出了更高的要求。最大限度控制轉爐下渣量是一個轉爐煉鋼世界性難題，圍繞擋渣技術國內先后普遍采用過擋渣球、擋渣標（或擋渣錐）、滑板擋渣等擋渣技術。近幾年，隨著滑板擋渣技術的成熟和穩定，各鋼廠開始陸續采用滑板擋渣技術進行轉爐出鋼過程的擋渣操作，雖耐材成本有一定的增加，但擋渣效率非常高，故障率很低，擋渣效果良好，逐步被各鋼廠接受。但是采用滑板擋渣技術后出鋼時由于地磁引力的作用在出鋼后期鋼水面會出現渦流效應，同時為了保證擋渣效果，在鋼渣分配比20%~30%進行擋渣操作，會有少量的鋼水滯留在爐內，造成一定程度的鋼鐵料損失。

1. 滑板擋渣設施的擋渣原理

1.1 滑板擋渣設施的擋渣基本原理

滑板擋渣過程示意圖見圖1，用于擋渣的滑板安裝在轉爐出鋼口的外部，擋渣效果取決于設備的穩定性。經過三年多的實踐驗證表明，滑板擋渣設備穩定，擋渣效果良好。出鋼后期通過紅外下渣檢測系統檢測到鋼渣混合比20%~30%，發出滑板關閉信號；由液壓系統驅動滑板在1 s內將滑板關閉；在轉爐本體轉動力矩提升過程中，傾動抱閘未打開，轉爐無法轉動的2~3 s時間內，將剩余鋼渣擋在爐內。滑板擋渣技術的優點是擋渣效果好，渣厚控制水平≤40 mm，設備基本無故障，擋渣的穩定性好，渣厚控制水平不波動，生產秩序穩定。滑板擋渣技術的缺點：由于地磁引力作用鋼水面在出鋼后期會出現中間低邊緣高的渦流現象，在出鋼后期爐內鋼水較少時部分爐渣會混入鋼水中進入鋼包中；紅外檢測系統檢測到下渣信息后，向擋渣系統發出信號，滑板擋渣設施關閉滑板，會有少量鋼水滯留在爐內，造成不必要的鋼鐵料損失；擋渣耐材費用相對擋渣標（或擋渣錐）偏高。

1.2 下渣檢測系統鋼中渣比例設定對剩鋼及渣厚的影響

由表1可見：鋼中渣比例設定低于20%時，渣厚控制水平小于30 mm，轉爐出鋼后會出現明顯剩鋼現象，普通冶煉不推薦采用，但冶煉特殊品種可采用；鋼中渣比例設定為30%時，渣厚控制水平30~40 mm之間，通過濺渣觀察到有少量鋼花存在，證明有少量剩鋼，倒渣時，因渣偏粘看不到，不好標定，推薦采用，這時的渣厚水平對質量和成本相對性價比較高；鋼中渣比例設定為40%時，渣厚控制水平40~70 mm，出完鋼爐內無鋼水，但由于鋼包渣層偏厚，影響精煉工序的鋼水處理，不推薦采用。

2. 擋渣標（或擋渣錐）的擋渣基本原理

擋渣標（或擋渣錐）的擋渣示意圖見圖2。擋渣標（或擋渣錐）擋渣原理：轉爐出鋼后期由擋渣車夾持擋渣標（或擋渣錐）進入爐內，下傾后投放擋渣標（或擋渣錐）；投放結束后，升大臂，然后將擋渣車向爐后開出，擋渣標（或擋渣錐）投放在轉爐的內部鋼渣界面上。擋渣效果取決于投放設備的穩定性、擋渣標（或擋渣錐）的質量和密度的選擇、轉爐出鋼口的里口形狀，且轉爐出鋼口的里口形狀在出鋼口更換周期的前、中、后期不一樣，對擋渣效果影響也比較大。擋渣標（或擋渣錐）擋渣技術的優點是擋渣成本相對較低。擋渣標（或擋渣錐）擋渣技術的缺點：擋渣有效率在80%~90%左右，穩定性差；渣厚控制水平40~200 mm，波動較大；易出現擋渣標（或擋渣錐）熔化或標、桿分離、投標時機不恰當等問題；一旦擋渣出問題，轉爐傾動系統由于防止跑爐，2~3 s內轉爐傾動系統力矩提升過程中抱閘不能打開，會造成此期間轉爐下渣量較大，導致鋼包帶渣量較大，對后序生產影響較大，嚴重時，可能導致鑄機斷澆。

3. 滑板擋渣+擋渣標（擋渣錐）組合式擋渣的實踐與應用

結合滑板擋渣+擋渣標（擋渣錐）兩種擋渣方式的優缺點，將兩種擋渣技術組合在一起使用，既保證了原來擋渣標（或擋渣錐）的優點，對于擋渣效果好的爐次，經滑板擋渣二次擋渣后，渣厚水平再次降低；而擋渣效果欠缺的爐次，則可依靠滑板擋渣系統擋渣，對最終的擋渣效果不會產生影響。兩種擋渣技術的組合雖造成了擋渣標（或擋渣錐）成本的增加，但由于擋渣標（或擋渣錐）的擋渣成功率在80%~90%，總體性價比還是合適的。組合式擋渣技術的使用起到了兩種擋渣技術上優勢互補和揚長避短，既減少了轉爐出鋼后期爐渣的下渣量又達到了降低生產成本的目的，可以提高鋼水質量，有利于品種鋼的生產，有較高的推廣價值。

3.1 渣厚的影響

從表2中看出，采用滑板擋渣+擋渣標（或擋渣錐）組合方式較單采用滑板擋渣方式渣厚減少7 mm。經過兩種擋渣技術的組合使用，對轉爐生產出鋼過程沒有影響，擋渣效果優于單種擋渣技術，轉爐下渣量進一步減少，利于品種鋼的生產和產品質量的提升。

3.2 原因分析

圖3為滑板擋渣爐次后期出鋼鋼流的紅外線圖，從圖中看出，鋼流飽滿，但相應鋼流較大。圖4為擋渣標（或擋渣錐）投入到爐內后鋼流紅外線圖，從圖中看出，由于擋渣標（或擋渣錐）在出鋼過程后期已經投入到出鋼口里口部位（見圖2），破壞鋼水由于引力作用產生的渦流效應，鋼水面較原來平穩，避免了提前下渣現象，擋渣標（或擋渣錐）在出鋼口里口部位占用部分出鋼的通道，使得鋼水流變小，出鋼結束滑板擋渣使用時，同樣的響應時間里，下渣量會減少，同時，由于鋼水流變小滑板關閉時，鋼水對滑板迎鋼面的沖擊損傷減少，可以提高滑板的使用壽命，降低滑板耐材成本，達到了轉爐出鋼過程采用滑板擋渣+擋渣標（或擋渣錐）組合技術的目的，優勢互補，揚長避短，既減少了出鋼過程下渣量，又降低了生產成本，同時可提高鋼水質量。

4. 效益分析

4.1 耐材成本

耐材成本基本不增加。雖然增加了擋渣標的耐材成本費用，但由于滑板擋渣擋渣時鋼流和渣流變小，滑板的侵蝕下降，可以提高滑板的使用壽命，降低滑板的耐材費用，二者成本基本互相低消。滑板擋渣的使用情況見圖5，從滑板的侵蝕情況看，還可以增加滑板的使用次數。

4.2 鋼鐵料成本

由于減少了渦流效應，轉爐出鋼后爐內基本無鋼水，經標定鋼鐵料收得率提高0.5 kg/t左右，噸鋼效益1.0元以上。

5. 結束語

滑板擋渣+擋渣標（或擋渣錐）組合擋渣方式生產可行，相比滑板擋渣方式渣厚減少7 mm，有利于高級別品種鋼的冶煉，減少鋼水的夾雜物；破壞了渦流效應，使得轉爐出鋼后爐內基本無鋼水，噸鋼效益在1.0元以上。

參考文獻

[1]干勇.品種鋼優特鋼連鑄900問.北京:中國科學技術出版社,2007.

[2]王雅貞,李承祚.轉爐煉鋼問答.北京:冶金工業出版社,2007.

文章來源——金屬世界