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[1996]204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臵，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、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ZHDZ-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：600×310×50/754.2.2.1.5滑板砖孔径（mm）：Φ1404.2.2.1.6滑动距（mm）2304.2.2.1.7弹簧数量（个）：7×2＝144.2.2.1.8弹簧形式：圆柱螺旋弹簧4.2.2.1.9弹簧规格（mm）：Φ63×81（直径Φ13）4.2.2.1.10弹簧压缩量（mm）：10～124.2.2.1.11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/Φ2454.2.2.2.3缸径：Φ125mm4.2.2.2.4活塞杆径：Φ70mm4.2.2.2.5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）Φ245×475 Φ152×475 4.2.2.3.3活塞直径（mm）Φ125 Φ1254.2.2.3.4活塞杆直径（mm）Φ70 Φ704.2.2.3.5行程（mm）230 2304.2.2.3.6密封件进口派克氟橡胶丁氰橡胶4.2.2.3.7工作压力（MPa）≥18 ≥18 4.2.2.3.8推力（t）22.08 22.084.2.2.3.9拉力（t）15.15 15.154.2.2.3.10进出油口孔径（mm）Φ25 Φ252.3.11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) 330×330×4754.2.2.4.2.2缸径：(mm) Φ1254.2.2.4.2.3活塞杆径：(mm) Φ704.2.2.4.2.4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压站电气控制配臵一台电控柜，安装在电气室内；另配臵一台现场操作箱（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（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φ34×5，1Cr18Ni9Ti不锈钢无缝钢管，其他三路管子均为,φ34×3.5,1Cr18Ni9Ti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φ76无缝钢管。