转炉滑板挡渣技术的应用与发展

成熟可靠，具有优化炼钢工艺、改善钢水质量的作用。文中简述了该技术在国内应用中存在的问题以及技术的创 新，并举例说明该项技术的应用为企业带来的经济效益，指出该项技术还将有巨大的发展潜力。关键词：转炉；滑板；挡渣技术；应用；发展中图分类号：TQ175.12 文献标识码：A 文章编号：1673-7792 (2019) 04-0028-02Application and development of skateboard slag retaining

technology in converterZhang Xiaoning Shi Yueming Wang Lina Cao Feng (Anshan Chosun Refractories Co.,Ltd., Anshan 114215 , China)Abstract: The skateboard slag retaining technology in converter is the most advanced and difficult

slag retaining technology currently in the world. It is proved to be a mature and reliable technology by the practise of lots of domestic and foreign steel plants, it has the effects of improving steelmaking process and raising quality of molten steel. This paper introduces the application problems of this

technology in china and the technical innovations and points out that the technology will bring

economical benefit and has great potential space in the future.Key words: Converter ； Skateboard ； Slag retaining technology ； Application ； Development1应用现状转炉出钢采用滑板挡渣是当今国际最先进的方 法之一，也是难度最大的挡渣技术，全球仅德国 SLAZGITTER. A. G钢厂于1997年开始在210 t转

在转炉炼钢工艺中，转炉钢水的纯净度已经成

为制约高级品种钢开发的主要因素，而转炉出钢口

挡渣技术的不断发展与进步对今后钢种的优化提供

炉上采用电磁检测滑板法挡渣出钢,2005年以前国

了重要基础和有力保证⑴。转炉滑板挡渣技术是

内该技术的应用尚属空白，2006年11月以来福建

三明钢铁（集团）有限公司在国内首先实现40 t及 80 t转炉滑板挡渣技术的成功应用。2008年9月宝

近年来一种迅速发展的新兴技术，该技术主要由滑

板挡渣系统、红外下渣检测系统和液压驱动系统三

山钢铁股份有限公司相继在宝钢一、二炼钢厂300 t

部分构成，通过红外下渣检测技术与PLC控制技术

转炉进行转炉挡渣技术的推广应用，迄今为止包括

宝钢、首钢、武钢、鞍钢等国内50家以上钢厂， 100座以上的转炉均采用了滑板挡渣出钢技术，最

相结合，实现自动判渣和挡渣，是目前转炉出钢挡渣

效果最佳、最新的一种生产工艺技术及装备咱2］。通 过此技术的应用可以有效地控制前期及后期下渣， 挡渣成功率可达100% ,下渣厚度可控制在40 mm

以下。收稿日期：2018-12-30作者简介：张小宁（1978-）,男袁工程师大转炉容量为350 t,总装机容量达到15 000 t以上，

机构涵盖国产机构及INTERSTOP公司的CG120

型、CG160型等国外转炉滑板挡渣装置。目前，中国

20员9 年 8 月第 44 卷 第 4 期耐火与石灰• 29 •已经成为全世界应用转炉滑板挡渣技术最普遍的国

家，转炉滑板挡渣技术已经各个钢厂实践应用后证 明为成熟可靠的技术，对炼钢工艺的优化和钢种、钢 水质量的改善作用已初见成效，今后该技术的发展

还有很大的潜力空间。由于该技术对我国钢材整体 品质的提升具有重大的影响，因此大力发展转炉滑

板挡渣技术对我国钢铁行业的改造升级，助力钢企

摆脱经营困境有着十分积极的现实意义［3-4］。2存在的问题国内转炉挡渣技术总体尚处于起步阶段，相关

应用的耐材和设备、更换操作技术还需不断完善和

优化。目前制约该技术发展的主要问题及不足有以

下几点。2.1耐材寿命相对偏低，尤其是滑板元件寿命有

待进一步提升转炉滑板是滑板挡渣技术应用的最关键部件之 一。目前国内转炉滑板的材质多选择铝锆碳质，作

为钢包滑板材质而言其强度高、抗热震性好、抗冲刷

和抗侵蚀性优良;但对于转炉滑板挡渣技术而言滑

板使用寿命偏低，只能稳定在10-14炉左右，基本 为每班更换1次，机构更换次数相对频繁，在一定程

度上不能适应转炉快节奏炼钢生产的需要，同时也

增加了工人的劳动强度。2.2红外判渣检测系统灵敏度及精准度、可靠性

有待进一步优化使用滑板挡渣技术，由于采用红外下渣检测系

统进行判渣及掌控关闭滑板指令的发出，因此对红

外下渣检测系统的灵敏度、准确性提出很高要求。

目前该系统的综合性能还有待于进一步提高，否则

在出钢后期，由于钢渣混合现象明显,若下渣检测系

统准确度不足，易造成钢水残留较多或下渣量过大, 影响挡渣效果及后期的溅渣和钢铁料、冶金辅料的

消耗指标。2.3液压驱动系统稳定性差，影响滑板关闭速度，

易造成渗漏钢事故的发生受高温等使用条件综合因素制约，液压驱动系 统液压油流量可能发生异常变化，从而影响油缸的

运行速度，导致滑板关闭速度变慢。正常关闭时间

在0.5~0. 7 s,若液压系统异常变化，滑板关闭时间 会达到1.2-1.5 s,严重影响滑板正常关闭速度，易

导致板间异常夹钢现象,严重时甚至导致渗钢、漏钢

事故的发生。3技术改进及创新3.1完善和优化滑板的材质，促进使用寿命大幅

度提高

针对目前转炉滑板材质普遍存在的问题，我公

司立足于钢厂实际生产条件，不断优化滑板材质，改 善滑板的抗氧化性、耐磨性、热震稳定性、抗侵蚀性

等综合性能，先后研发了镁碳质、铝碳质、铝锆碳质、 铝锆碳镶嵌锆质等材质，最终采用铝锆碳质本体复

合锆质镶嵌环技术，使滑板的综合使用寿命大幅度

提升（见表1）,实现了炼钢厂一天更换一次滑板的 目标,大大降低了工人的劳动强度，为钢厂转炉快节

奏炼钢工艺的实施提供了有力保证。____________表1转炉滑板材质及使用寿命____________

滑板材质 镁碳质 铝碳质 铝锆碳质铝锆碳镶嵌锆质-寿命/ 炉

10~13

13~16 12~ 15 23~253.2优化滑板的结构设计、完善配套系统功能，基

本杜绝渗漏钢事故发生通过不断完善和优化滑板的外形结构设计和镶

嵌结构设计,加大滑板高温下膨胀变形的锁紧力，预

防异常裂纹的发生和扩展，防止异常渗漏钢通道的 形成;加大红外下渣检测系统准确性和液压驱动装 置油缸运行速度的稳定性，重点解决应用中发现的

不足问题，大大提高了滑板挡渣技术的使用安全性

和可靠性。3.3上滑板采用在线快换技术，作业效率明显提高由于采用两块上滑板在线快换技术，1 min以 内完成侧推快换，大大降低机构在线和离线的更换

频率，减少机构整体更换时间,较普通单块上滑板无

快换技术节约更换时间约50% ,使滑板挡渣操作更

加快捷、安全;减少对钢厂生产组织的影响和作业时

间的占用,降低炼钢耐材综合消耗和工人劳动强度。4应用实例由于对转炉挡渣关键技术的持续创新和提升，

我公司滑板挡渣技术在国内外市场竞争能力不断增 强,成功进入德国SLAZGI1TER.A.G、首钢（迁安）、 鞍钢（鲅鱼圈）等国内外多家大中型转炉挡渣技术

重点应用市场，从而抢得市场先机。自2012年6月份以来在国内某公司210 t转炉 上成功开展滑板挡渣技术应用,使用效果良好，出钢（下转第49页）20 1 9年8月第44卷第4期耐火与石灰分非常清晰,随应力增加。(c)・49・为1.2旧n（图lib）。变形试样晶粒长大的动态部

(b)O'.1 ym(a) 80 MPa 下 20% 应变隅］pm(c) 120 MPa 下 29% 应变(b) 100 MPa 下 25% 应变图12氧化铝在1 250 °C蠕变后的微观结构4结论在1 125-1 250兀温度范围内，在80-120 MPa

空腔组成的变形试样的微观结构表明，在蠕变过程

中,位错爬升受晶界扩散控制，形成了 机制。

下成功地进行了氧化铝的压缩蠕变试验。测定了试

试验结果表明 装置可用于氧化铝等先进陶瓷验蠕变速率以及1.9-2. 1 kj/mol和454 kj/mol的

材料的压缩蠕变测试，具有较高的精度。张永财朱守丹编译应力指数及其表观活化能值。与已有的细晶氧化铝 蠕变数据进行了广泛的比较，结果表明，试验结果与

王晓阳校文献中记录的结果吻合较好。由等轴晶结构和晶界收稿日期：201 9-03-25（上接第29页）时间稳定在 平均寿命达到23炉以上,最 原进口产品。该技术的应用为钢厂带来明显的经济高寿命达到27炉,达到国内领先水平⑸，成功取代 效益，见表2所列。表2转炉滑板挡渣技术为企业带来的经济效益和无形效益转炉合金化合金 吸收率/%LF精炼合金 吸收率/%23.07吨钢降低成本/（元•吨钢-1）年增加效益 /（万元•年-1）--> 300备注使用滑板挡渣前使用滑板挡渣后1 6.4 122.1 4+ 5.73变化27.04+ 3.97--. 2无形效益:可以满足高品质洁净钢的冶炼需求,为电工钢等高品质钢种的开发冶炼提供重要保障。5结论随着国内外钢铁市场逐步回暖,滑板挡渣技术

渣技术正在迅速发展和进步。参考文献[1] 苗西跃.新型转炉挡渣技术的应用[J].耐火材料,20 1 4,48

（1 ） ：79-80.呈现出良好的发展趋势，今后发展方向和应用领域

更加明晰。采用转炉滑板挡渣技术，滑板挡渣系统耐

[2] 马娥,张春杰.基于PLC自动控制和红外下渣检测的滑板挡渣

材使用寿命的匹配性显得尤为关键。系统耐材主要 由出钢口砖、内水口砖、上滑板、下滑板，外水口砖等

五大耐火元件构成，在合理提高各自元件的寿命基

技术应用[J].宽厚板,2014,20（2） ：27-30.[3] 孙兴洪，蒋小弟•宝钢炼钢厂转炉挡渣工艺技术的发展[J].宝

钢技术,20 1 0（2） ：58-62.[4] 丁锐峰，王艳红,冯士超，等•大中型转炉出钢挡渣工艺技术研

究现状[J].上海金属,2014,36（6） ：40-44.础上,如何使耐材元件配套寿命更加合理，尽量减少 耐材的更换次数及对炼钢整体工艺时间的影响，应

[5] 吴绍军.2 1 0 t转炉可快换式滑板挡渣技术的应用研究[C].

为今后滑板挡渣技术的重点发展方向之一。随着转炉挡渣滑板技术的不断成熟与完

第十八届（20 14年）全国炼钢学术会议论文集一S04:氧气转炉

炼钢与电炉炼钢,西安：中国金属学会,20 14 ：59 -64.善，其应用领域将不断延伸和扩大，目前电炉滑板挡

王晓阳编辑