南钢钢120t转炉滑板挡渣方案报告

1、南钢120T转炉厂滑板挡渣方案报告南钢120T转炉滑板挡渣机构改造方案研究报告马鞍山市鑫海耐火材料有限责任公司2013年5月1、概述1.1、项目名称及发生单位项目名称：南钢120T转炉滑板挡渣改造；项目发生单位：南钢1.2、编制原则1）、充分现场调研并结合实际生产情况和现有场地条件；2）、设备设计力求可靠、先进、使用操作简单、维修便利、尽量采用成熟可靠的新工艺和新技术；3）、遵循最新国家有关的设计标准、规范、规程；4）、改造方案力求简明、实用、可靠、安全、经济，在满足使用功能要求的前提下，尽可能利用原有设备，节约投资；5）、 严格执行国家环境保护法、安全、消防和工业卫生等相关规定，认真贯彻执行

2、国家规定的能源政策，尽可能降低各种原料和动力的消耗。1.3、主要设计规范、规程1）、生产设备安全卫生设计总则GB5083-1999；2）、冶金企业安全卫生设计规定冶生1996204号；3）、钢铁工业环境保护设计规范GB50406-2007；4）、大气污染物综合排放标准GB16297-1996；5）、供配电系统设计规范GB50052-2009；6）、电力工程电缆设计规范GB50217-2007；7）、低压配电设计规范GB50054-1995；8）、工业企业设计卫生标准GBZ1-2010；1.4、研究范围研究报告的主要内容有：1）、改造的必要性；2）、工程设计改造方案；2、现状及必要性2.1、现状

3、目前南钢120T转炉设计的出钢口倾斜角度均为10度，目的是为了转炉出钢时能够将钢水倾倒干净。由于国产原料中因为硫磷含量较高，导致炼钢过程中渣量较大，很容易粘附在转炉炉口和出钢口上，出钢口虽设有挡渣帽和挡渣塞投放装置，挡渣过程中仍有部分钢渣漏出，挡渣效果极不稳定，部分钢渣会流入钢包中，漂浮在钢液面上，钢渣层的厚度忽高忽低，尤其在冶炼低磷钢种时，会降低钢种炼成率；同时，由于钢包内的钢渣量大，脱氧剂及顶渣改质剂投入量也需增加；还会造成钢水回磷、钢水夹杂物增多，易引起顶渣结盖现象。2.2、改造的必要性转炉滑板挡渣是最近几年发展起来的新技术、新工艺，目前该技术日趋成熟，近几年来国内外有很多钢厂的转炉在出

4、钢口采取滑板挡渣机构。转炉出钢口增设滑板挡渣后：1）、进入钢包的渣量将会稳定减少，有利于降低钢包口的结渣量，减少钢包超重情况发生；2）、减少脱氧剂及顶渣改质剂投入量；3）、提高品种钢炼成率，减少钢水回磷；4）、降低钢铁料消耗。综上所述，对南钢炼钢厂120T转炉实施转炉出钢口增设滑板挡渣改造，不仅减少脱氧剂及顶渣改质剂的投入量，提高品种钢炼成率，降低钢铁料消耗，而且对钢厂今后的降本增效具有显著效果。因而对南钢炼钢厂120T转炉实施转炉出钢口滑板挡渣改造是十分必要的。3、改造内容和改造目标3.1、改造内容本次改造的主要内容如下：1）、设计制作出钢口滑板挡渣机构4套。2）、对转炉出钢口进行改造，重新

5、设计出钢口结构形式以及重新砌筑耐材。3）、重新设计气、水、液压油多路的旋转接头，共1套。4）、对耳轴套进行改造，增设两路液压油路孔、一路压缩空气、两路冷却水（或者使用炉口冷却水）。5）、自滑板挡渣机构在线液压站配管至耳轴旋转接头，再沿托圈配至滑板挡渣的液压缸。6）、对在线、离线液压站、及安装架进行电气和通讯配线设计。3.1、改造目标本项目通过本次改造将达到以下目标：1）、提高品种钢的炼成率；2）、降低转炉进入钢包的出渣量，渣层厚度平均40mm，最大值小于50mm；3）、节省脱氧剂及顶渣改质剂的投入量，节省转炉辅材的使用，节约生产成本；4）、减少钢包超重情况发生；5）、改善钢包顶渣结盖现象。4、

6、改造方案4.1、主要工艺参数转炉出钢口角度： 10度转炉最大出钢量： 120t4.2、工艺方案4.2.1、方案确定 值得注意的是，我们现在采用转炉滑板法挡渣技术，均在现有设备上改造，往往受到现有条件的限制，比如出钢口角度，出钢口法兰与水冷托圈距离较小，限制了挡渣闸阀机构的安装空间，根据经验为今后能安全生产，杜绝事故隐患，要求滑动水口挡渣设备最大回转半径与水冷烟罩升至最高位时的最小距离200mm，与出钢时钢包距离600mm。为保护机构不被炉口喷渣粘住损坏，建议炉帽安装滑渣保护罩板。必须将机构封闭在保护板内，不受钢渣困扰。根据南钢炼钢厂转炉最大出钢吨位为120吨，为此经过选型使用我公司自主开发的Z

7、HDZ-150B-00型转炉滑板挡渣机构。4.2.2机构主要技术参数机构形式：整体更换，滑动框滚轮滑条式，竖开门，挂钩压紧式。机构型号：ZHDZ-150B-004.2.2.1 机构主要技术参数：4.2.2.1.1机构形式：整体更换，滑动框滑条式。4.2.2.1.2机构型号：ZHDZ-150B-004.2.2.1.3机构本体外形尺寸：（长×宽×高）（mm）：1370×854×4004.2.2.1.4滑板砖外形尺寸：（长×宽×高）（mm）内滑板砖：600×310×50/75外滑板砖：600×310×

8、50/754.2.2.1.5滑板砖孔径（mm）：1404.2.2.1.6滑动距（mm）2304.2.2.1.7弹簧数量（个）：7×2144.2.2.1.8弹簧形式：圆柱螺旋弹簧4.2.2.1.9弹簧规格（mm）：63×81（直径13）4.2.2.1.10弹簧压缩量（mm）：10124.2.2.1.11冷态面压（t）：12.64.2.2.1.12驱动方式：液压驱动4.2.2.1.13机构重量：(kg)11004.2.2.2水冷油缸： 4.2.2.2.1形式：带油缸支座4.2.2.2.2外形形式：330×330×475mm/2454.2.2.2.3缸径：12

9、5mm4.2.2.2.4活塞杆径：70mm4.2.2.2.5行程：230mm4.2.2.2.6密封件:进口派克氟橡胶4.2.2.2.7系统压力：20MPa4.2.2.2.8工作压力：18MPa4.2.2.2.9水冷套压力：8Kg/cm24.2.2.2.10速度：1秒4.2.2.2.12油漆：高温银粉漆4.2.2.3 液压缸技术参数在线离线4.2.2.3.1形式水冷型普通型4.2.2.3.2外形尺寸（mm）245×475152×4754.2.2.3.3活塞直径（mm）1251254.2.2.3.4活塞杆直径（mm）70704.2.2.3.5行程（mm）2302304.2.2.

10、3.6密封件进口派克氟橡胶丁氰橡胶4.2.2.3.7工作压力（MPa）18184.2.2.3.8推力（t）22.0822.084.2.2.3.9拉力（t）15.1515.154.2.2.3.10进出油口孔径（mm）25252.3.11进出油口螺纹规格（mm）法兰 M33×24.2.2.4离线三工位机构调试台：4.2.2.4.1外形尺寸：(mm)(长×宽×高)3920×1500×23524.2.2.4.2油缸：（YG-（125/70）-230-00）4.2.2.4.2.1外形形式：(mm)330×330×4754.2.2.4.

11、2.2缸径：(mm)1254.2.2.4.2.3活塞杆径：(mm)704.2.2.4.2.4行程：(mm)2304.2.2.4.2.5密封件：丁氰橡胶4.2.2.4.2.6系统压力：（MPa）184.2.2.4.2.7工作压力：（MPa）184.2.2.4.2.8推力：（t）22.084.2.2.4.2.9拉力：（t）15.154.2.2.5在线液压站（机电一体品）4.2.2.5.1外形尺寸：（mm）长×宽×高3300×2300×22004.2.2.5.2系统压力：(MPa)204.2.2.5.3工作压力：(MPa)184.2.2.5.4液压介质：脂肪酸

12、酯4.2.2.5.5油箱容积： 1000L4.2.2.5.6冷却水：6m3/h4.2.2.5.7泵压力(MPa)：31.54.2.2.5.8泵流量：180l/min4.2.2.5.9泵数量(台)：一用一备共两台4.2.2.5.10电机（台）：22KW×24.2.2.5.11蓄能器4.2.2.5.11.1型号：NXQA-L40/31.5-Y-L4.2.2.5.11.2数量(只)：44.2.2.5.12速度（炉后出钢侧）：自动或电动为1秒，手操器电缆线长度为20米4.2.2.5.19速度（炉前机构更换）：手操器为4秒,手操器电缆线长度为40米4.2.2.6在线液压站电器控制及电控柜在线液

13、压站电气控制配置一台电控柜，安装在电气室内；另配置一台现场操作箱（炉后控制室内）和一只手操器（炉前更换机构时用）。4.2.2.7现场操作箱：1)功能:现场操作箱上分别设有1#、2#、工作油泵“起动”、“停止”按钮，滑板“自动/机旁手动”操作方式选择开关，滑板“打开”、“关闭”按钮，现场紧停按钮（蘑菇按钮）。操作箱设有液压站过滤器堵塞、液位、压力和温度等状态报警信号灯和蜂鸣器。4.2.2.8现场手操器1）功能：手动操作盒设有油泵 “起动”、“停止”按钮，滑板“打开”、“关闭”按钮。2）结构：手操器为金属结构、防护等级IP55。手操器移动电缆长度炉后为20米，炉前为40米。 3）手操器颜色：浅灰色

14、（或成品原有色）4.2.3具体改造说明下图为南钢炼钢厂提供数据，做出的关系图。现对方案改造进行说明。1）、马鞍山鑫海耐火材料有限责任公司提供出钢口滑板挡渣机构4套，为满足现场的空间条件，该机构应垂直安装在出钢口法兰上，出钢口法兰在原有基础上向加长平移300mm。从上图我们可以看出，最大回转半径为R5937mm，安装机构和保护罩后的回转半径为R5637，距离300mm,完全满足要求。下图为90度出钢时与钢包距离的关系图。由上图可以看出，此时出钢时距离钢包1870mm，此距离完全满足下渣检测的需要（600mm）2）、由于出钢口新增加了液压缸，因而需要重新设计气、水、液压。五路管子分别是水冷油缸用进

15、出油管2路；进出水冷水管2路（如使用炉口冷却水，可不用从耳轴进水管）；机构弹簧冷却气管1路放空。五路管子中，油管为34×5，1Cr18Ni9Ti不锈钢无缝钢管，其他三路管子均为,34×3.5,1Cr18Ni9Ti不锈钢无缝钢管，进出油管在炉壁上必须外包水冷管，即进出油缸油管是包在油缸冷却水中，炉壁上水冷管为76无缝钢管。对耳轴非传动侧旋转接头进行改造，由于重新设计安装新的选装接头，耳轴内管路亦需进行改造。滑板挡渣机构的液压源由马鞍山鑫海耐火材料有限责任公司提供在线液压站，因此需要进行液压配管，即由液压站配管至耳轴旋转接头，再配至滑板挡渣机构的液压缸。介质的引入，就是重新设计

16、尾部旋转接头，其中两路为高压油路，在现有旋转接头尾部增加一段新的旋转接头，两路为高压油路，另外一路为机构风冷用，沿耳轴穿出，穿出后，沿托圈铺设，由于穿出后的管路处于高温环境中，因此要外包水管，外包水管的冷却水由炉口冷却水引下，后回炉口回水。3）挡渣机构为使安装时间尽量短而不影响冶炼工艺，所以采用的是离线整体更换方式，因此在转炉平台需布置三工位维修区(三工位维修区)，维修区包含三工位维修架，定柱悬臂吊，离线液压站。三工位维修区维修区所需能源介质电:频率：50Hz电压AC 380/220V ,所需功率：离线液压站7.5KW×2,悬臂吊3KW,照明2KW压缩空气：压力0.8Mpa，流量：4

17、立方/分钟4）挡渣机构在维护安装结束后放置于存放架上，在转运至炉前时用叉车将转运架和机构一起运送至炉前，转运架见（转运架）转运架5）机构在运至炉前后，利用机构更换架将机构更换（安装架,操作见(炉前安装示意图)更换机构是利用风动扳手将四只螺栓松开，取下机构后，将新机构安放在定位桩上，用风动扳手将四只螺栓锁紧，即完成快速更换。炉前能源介质：电:频率：50Hz电压AC 380/220V ,所需功率：电动葫芦3KW,照明2KW压缩空气：压力0.8Mpa，流量：2立方/分钟炉前安装示意图6）出钢口法兰改造后，安装转炉挡渣机构，出钢口耐材需重新设计，改造后出钢口外径为280mm，因此出钢口座砖内径需更改为

18、360mm。8）其余辅助和成套设备，由我公司生产制造。4.2.44.2.4.1在线液压站外形尺寸3400（长）×2500（宽）×2500（高），买方需选合适位置安放在线液压站，要求防尘通风避开高温区。买方负责在线液压站所需各种能源介质引至在线液压站安放区。买方负责将红外下渣检测信号引至在线液压站主电控柜端子处。在线液压能源介质参数电源：AC380 50Hz 装机容量80KW冷却水：压力0.3 Mpa 水温35度 流量6m³/h 接口1寸4.2.4.2维修区买方负责在转炉平台选出维修区，维修区空间要求6000（长）×5000（宽）×4500（高）

19、，买方负责将各种能源介质引至维修区，以及悬臂吊地基的建设。维修区能源介质参数电源：AC380 50Hz 装机容量15KW AC220 50Hz 装机容量10KW两路压缩空气：压力0.6 Mpa 流量2 m³/min(单路) 接口通径15mm4.2.4.3炉前更换区买方负责将能源介质引至炉前更换区炉前更换区能源介质参数电源：AC380 50Hz 装机容量5KW AC220 50Hz 装机容量5KW两路压缩空气：压力0.6 Mpa 流量2 m³/min(单路) 接口通径15mm4.2.4.4底吹旋转接头区买方负责将一路压缩空气引至底吹旋转接头区一路压缩空气：压力0.6 Mpa

20、流量120 m³/h 接口33×4.5mm4.2.4.5在线液压缸冷却水买方需从炉帽引冷却水至水冷油缸冷却水：压力0.3 Mpa 水温35度 流量10m³/h 管径33×44.2.5、电气部分1）、供配电电压及频率：供配电频率：50Hz低压电压AC 380/220V 控制电压AC 220V、DC 24V2）、电气方案a)、供配电210转炉厂滑板挡渣机构改造项目控制系统控制箱分布在改造设备旁，该控制箱采用AC 380V单回路供电，电源引自厂房内的各工位附近。b)、控制过程和通讯当观察到转炉出钢口将要出渣时，红外下渣检测给在线液压站信号，则操作滑板挡渣机构液

21、压缸动作，使滑板运动到出钢口位置，封住出钢口防止钢渣倒进钢包中。激光测渣信号与滑板挡渣机构状态信号需要有通讯关系。c)、电缆敷设控制箱供电的进线电缆考虑现场实际由各个工位引至控制箱端子上 。d)、接地本工程接地系统采用联合接地方式，与区域厂房中已建设备一致。本工程接地干线与区域中原有接地干线连接，连接点不少于两处，连接后接地电阻不大于1欧姆。e)、电缆的防火电力电缆按短路电流校验其热稳定并设保护装置。各落地安装的箱和电缆进出口及孔洞等处设防火隔断及封堵孔洞，以防止小动物的进入和火灾蔓延。f)、主要设备控制箱1台手动操作箱1台5、节能5.1采用的有关标准和规定中国节能技术政策大纲，2006年；6

22、、环境保护6.1、遵循的环境保护标准本项目主要遵循以下有关规定、规范和规程：建设项目环境保护设计规定，（87）国环字第002号；钢铁工业环境保护设计规范，GB50406-2007；中华人民共和国环境保护法，1989.12.26。6.2、污染源控制方案本项目是在原厂房内进行的改造项目，项目中的设备均采用符合环境保护要求的设备，使用的材料均为符合国家规定的卫生、环保要求的材料。7、安全和工业卫生7.1、遵循的安全和工业卫生标准本项目主要遵循以下有关规定、规范和规程：生产设备安全卫生设计总则，GB5083-1999； 冶金企业安全卫生设计规定，冶生1996204号；工业企业设计卫生标准，GBZ1-2

23、002；7.2、安全技术、工业卫生内容及措施 在本项目设计中充分贯彻国家“安全第一、预防为主”的方针，严格执行国家冶金劳动卫生行业的有关标准、规范和规定，采取防火、防爆、防机械伤害、防雷、防毒、防热辐射、防噪声等一系列劳动安全卫生的防范措施，在严格执行操作规程并正常生产条件下，可以保障生产安全和工人的身体健康。8、消防8.1、遵循的消防设计标准本项目主要遵循以下有关规定、规范和规程：爆炸和火灾危险环境电力设计规范，GB50058-1992；建筑设计防火规范，GB50016-2006。8.2、消防内容及措施本项目中新增的设备涵盖在原防火区域内，现有的消防设施能满足消防规范的要求。本项目不改变原有消防要求和措施，电缆采用阻燃性并按规定对穿越孔洞、楼板的电