段伦冰 刘红杰 王重阳
山东钢铁莱钢集团有限公司设备检修中心 山东 莱芜 271104
摘 要 通过浇筑制作一整体耐热砼铸铁板墙，使得积渣容易清理，将裙板、挡渣板材质改为耐热铸铁RTCr，将其结构进行重新设计，杜绝了变形问题。
关键词 耐热砼 耐热铸铁RTCr 结构设计 解决变形
1． 现状分析及改造的必要性
银山型钢炼钢厂120吨转炉炉下挡火墙原设计为耐火砖挡火墙，由耐火砖砌成，高铝水泥桨抹面。1-3#转炉炉下挡火墙投入使用后，转炉倒钢渣时，渣子喷溅到挡火墙上，沾粘在挡火墙表面，一次次的钢渣层层叠加在一起，形成厚厚的不规则的钢渣层，探出墙体，阻碍了炉下渣车的正常通行，必须及时清理。在炉下使用装载机清理钢渣时（一般使用装载机进行清渣）不可避免地会将高铝水泥墙面一起铲掉，使墙体大片大片地裸露在外面，严重时会将挡火墙的耐火砖部分铲掉，若不及时修整，会造成挡火墙坍塌。因此，必须定期修砌挡火墙，挡火墙抹面只能每次定修时进行处理。在炉下作业危险性大，交叉作业的情况较多，维修难度大，因此，维修难度大、成本高成为了挡火墙改造的主要因素。
炉下斜挡渣板（与挡火墙成45度角）原设计为在型钢焊接的支架上面铺30mm厚的铸铁板（1.5米宽、16米长），由两根H型钢支撑固定。由于斜挡渣板长度过大，两支撑在使用过程中，现场温度高及转炉倒钢渣时经常有大块钢渣砸在上面，导致支撑弯曲变形，挡渣板斜度减小。当挡渣板斜度变小后,转炉在倒钢渣时，钢渣就顺着挡渣板的坡度坠落到道轨上及道轨外侧区域，无法落入炉下钢渣盆内。部分外泄的钢渣直接落在炉下轨道基础上，无法及时清除，道轨和基础在长时间高温的覆盖下，极易烧坏，也易将钢渣车电缆烧坏，使渣车无法正常运行。挡渣板变形倾斜后不容易调整纠正，由于挡渣板位置限制，吊车的使用受到很大限制，每次维修只能在倾斜的基础上焊接角钢进行固定（一次维修需4-6小时，人工5-6人），这样只可以维持3-4天，并且维修成本高，解决不了根本问题。
银山型钢有限公司炼钢厂120吨转炉裙板采用Q235B钢板制成。在使用不到3个月时间, 裙板全部变形(卷曲、凹陷导致裙板与裙板缝隙变宽，最宽达70cm左右),并且大量钢渣与炉壳、裙板粘结在一起, 使炉口积渣严重，在生产中逐渐暴露出以下问题：炉壳寿命缩短。裙板变形后，钢渣沿缝隙进入裙板下，与炉壳粘结在一起，1000℃左右的高温钢渣使炉壳不断氧化、侵蚀，炉壳逐渐变薄，直至变薄无法支撑耐火砖的重量，而不得不更换。炉壳平均使用寿命为7~8年。炉壳厚度为70mm，据目前炉壳氧化程度（最深处约5mm），炉壳2～3年就必须更换。炉帽检修时间长。由于炉帽粘渣，炉帽检修原仅用2～3小时，现在必须先清理积渣后才能检修，一次至少检修需要5～6小时，甚至需要10多个小时。清渣时间长，工人劳动强度大。与裙板粘结钢渣不仅渣量多，而且粘结力强，清理工作既费时又费力,而且部分钢渣位于裙板下面的水冷炉口、炉帽、托圈进回水金属软管粘结在一起，若要清除，势必会损坏金属软管。炉帽积渣使设备安全可靠行性降低。
由于部分钢渣位于炉壳及裙板间隙内，无法清除(转炉每炉出渣9吨左右，约2吨左右钢渣无法清除)，必然会增加了转炉的倾动力矩（约40KN.M），加大了耳轴、倾动减速机、制动器的负载，降低了设备安全可靠性。同时使转炉重心上移，若制动失效，炉口会由于重心上移而转向下方，使钢水全部洒出，造成重大事故。
以上问题都直接影响了生产，特别在一炉（一座转炉）对一机（一台连铸机）的生产模式下表现得更加突出，改造迫在眉睫。
2． 改造方案
2.1停炉后将正对炉下的耐火砖挡火墙、斜挡渣板及支架拆除。
2.2制作按原图纸外型尺寸，在砼底板上钻直径40mm、深300mm的孔，锚固直径25mm长5400mm的螺纹钢做为锚固钢筋。绑扎直径25mm、间距200mm的钢筋笼，用H200x200型钢制作骨架,安装铸铁板挡墙。上部按斜挡渣板支架的高度和斜度支好模板安装斜挡渣板。
2.3铸铁板安装完，浇筑成一体耐热砼(耐热600℃玄武岩砼，由莱钢建设公司委托山东省质量检测中心，对玄武岩砼的配比进行实验合格后，由山东省质量检测中心出具的混凝土配合比通知单中显示出，经过一定配比，玄武岩砼的强度可以达到C30，耐热600℃以上，满足现场使用要求)，用蒸汽进行基础养护。
2.4安装耐热铸铁板墙后，可省去了每次定修挡火墙抹耐火泥的工作，解决了斜挡渣板支腿弯曲变形的问题。
序号名称改进措施
1裙板（一）材质由Q235B改为耐热铸铁RTCr；边缘加厚（45mm）、增加筋板；整体分为2块（整体2331x2786）
2裙板（二）材质16Mn,其它同裙板（一）
3中间架宽度由95mm改为160；螺栓孔改为长条
4支架（一）原设计不变
5支架（二）原设计不变
6支架（三）增加支架（三）
7小裙板采用16Mn钢板制成
8托架增加托架
2.5将裙板材质改为耐热铸铁RTCr（炉口处留有一定间隙，采用12块钢板封闭，以便对裙板下面的管道进行维护）。将其结构进行重新设计，以增加其强度，同时将裙板支架重新设计以增加支架与裙板的接触面积，减少裙板碎裂。设备改造明细：
3． 方案的实施
根据设备工艺改造要求，为减少影响生产时间，利用转炉年修停炉的时间，按照图纸要求及施工网络严格进行，一座转炉施工工期10天。3#转炉、1#转炉2#转炉依次改造完成。
4． 实施效果
在原设计的基础上，首次使用耐热砼浇筑，耐热砼是经过一定配比实验后合成的，耐热600℃以上，强度可达到C30。外侧安装铸铁板挡墙，减少粘渣。自炉下挡火墙及斜挡渣改造以来至今已24个多月，渣车电缆、道轨及道轨基础完好，钢包车的运行稳定性显著提高，事故发生率几乎为零，为120吨转炉高产稳产，效益进一步提高提供了必要条件。将裙板、挡渣板材质改为耐热铸铁RTCr，杜绝了变形问题、钢渣从变形除缝隙粘结到炉壳上的现象。改造前每次清渣需要2~3小时，更换或加固变形裙板、挡渣板6～8小时。改造后基本无需清渣及维护。
通过改造，提高了渣车、钢包车运行稳定性，电缆烧损现象减少，道轨使用寿命延长，渣车、钢包车啃轨现象减少，提高了其使用寿命。裙板不会发生变形现象，炉体将得到很好的防护。同时可大幅度降低炉前操作人员劳动强度。减少定修裙板维修强度。
论文作者:段伦冰 刘红杰 王重阳
论文发表刊物:《中国科技教育·理论版》2016年第2期
论文发表时间:2016/4/29
标签：钢渣论文; 转炉论文; 火墙论文; 耐热论文; 铸铁论文; 支架论文; 耐火砖论文; 《中国科技教育·理论版》2016年第2期论文;