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技术装备研发和设计背景
耐磨板是转炉炼钢的主要原料之一，通常占装入量的10%-20%。为保证转炉冶炼高附加值产品，对耐磨板的质量和品种要求极为严格。当转炉冶炼不同钢种时，对加入耐磨板的成分和规格都有严格要求，耐磨板质量好坏和加入量都将直接影响转炉炼钢工艺操作、产品质量、产量等技术经济指标。为确保炼钢有准确的耐磨板加入量，更便于炼钢生产组织，操作稳定、实现过程自动控制，增加高附加值产品，提高炼钢生产率，就必须保证炼钢有合适的铁水耐磨板比和准确的耐磨板加入量。
耐磨板的主要来源是厂内自产耐磨板和外购耐磨板。随着工业发展，目前社会上的工业耐磨板越来越多。从节约冶炼成本和遵循循环经济的理念出发，为充分利用各种耐磨板资源，提高转炉技术经济指标，就必须做好耐磨板的加工管理工作。自建耐磨板加工间，通过分选、切割、剪切、打包等方法将不合格耐磨板加工成合格耐磨板，供转炉使用。节约成本，提高钢厂经济效益。
首钢国际工程公司根据迁钢现有场地条件，设计分期分批建3个耐磨板加工间，完成耐磨板的切割、打包、分类、储存、配送等功能，可实现每年约150万t合格耐磨板供应炼钢。
外购耐磨板一般为重型、中型、轻薄料和统料。目前华北地区耐磨板需求量较大，外购耐磨板以统料为主，只有少量中型耐磨板，堆比重小，且混杂存放，不能分类配送。主要存在以下问题：
? 外购耐磨板不干净，耐磨板表面如混入油污、泥沙、水泥、耐火材料、橡胶和炉渣等杂物，则会降低炉料的导电性，延长熔化时间，降低炉渣碱度以及钢和合金元素的收得率，油污还会增加钢中的氢含量；
? 耐磨板中如混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属，铅易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故；锡、砷和铜等杂质会使钢材产生“热脆”，恶化铸坯及钢材表面质量，增加“热脆”倾向；使低合金钢发生回火脆性；降低连铸坯的热塑性，在含氢气氛中引起应力腐蚀；严重降低耐热钢持久寿命及引起热应力腐蚀；严重恶化IF钢深冲性能等；
? 耐磨板中如有两端封闭管状物、封闭容器、易燃、易爆物、废旧武器等，在熔化过程中会发生爆炸；
? 耐磨板中的化学成分应明确，硫、磷含量应小于0.08%；耐磨板不准含有放射性物质等。
另外，外购耐磨板其尺寸、形状乃至密度也都很不规则，给运输、装料、熔化等都带来许多困难。为解决这些问题，必须采用不同的加工方法进行预先处理。重型耐磨板、中型耐磨板、小型耐磨板、统料型耐磨板，都需进行剪切才能成为合格耐磨板，轻料型耐磨板、轻薄耐磨板需要打包才能加入转炉，因此迁钢建立耐磨板加工间，对耐磨板进行分选、打包、剪切，是必要的、合理的。
炼钢对耐磨板的基本要求是杂质尽可能少，耐磨板越干净，炼出的钢水品质就越高，而且成本低。因此做好耐磨板在入炉前的分类、加工、整理工作非常重要， 能从耐磨板回收源头做起，至少在配料前做到把含有不同元素的耐磨板进行分类，保证耐磨板干燥，减少锈蚀，各类非金属物等。
传统的耐磨板供应方式
传统的耐磨板作业工序是在耐磨板加工间内加工好耐磨板，分类堆存，储存量一般为炼钢厂20-30d的用量。用火车或汽车将耐磨板从耐磨板加工间运到炼钢厂的耐磨板跨内分类储存，车间内耐磨板储存量一般为炼钢车间5-7d的用量。当转炉需要耐磨板时，按转炉冶炼工艺要求，用电磁吊将不同类型和重量的耐磨板装入料槽，再用过跨车将耐磨板槽运到加料跨，用双小车起重机将耐磨板加入转炉。空耐磨板料槽返回备用。
传统炼钢厂的耐磨板跨布置分为两种，一是中小型转炉炼钢厂把耐磨板与加料布置在同一跨，有利于运输，运输距离短；二是大型转炉炼钢厂一般都布置在两跨，即在加料跨外再另设耐磨板跨，采用过跨车方式运输。两种方式均存在占地面积大，环境污染严重，人力占用多的问题。
5.2迁钢公司的耐磨板供应方式
在工程总体规划设计时，首钢国际工程公司炼钢专业技术团队提出大胆设想，摒弃传统的“加工间和装运称量间各自分开”的设置方式，而是将集耐磨板储存、分类、加工、装槽、称量及运输于一体的新工艺布置方式和优化的工艺路线应用于大型炼钢厂。
在炼钢厂附近设置耐磨板加工间，转炉炼钢所需耐磨板，由公司统一收集、外购，在耐磨板间加工到满足冶炼入炉标准，分类存放。根据冶炼工艺要求，将耐磨板装入耐磨板料槽，由专用耐磨板运输车将装有耐磨板的耐磨板料槽运至炼钢厂加料跨，采用耐磨板专用起重机将耐磨板加入转炉。
6. 迁钢公司耐磨板供应方式的主要设计特点
6.1在线称量装置
在耐磨板加工间内设置4套抗冲击能力很强的地坑式抗冲击电子称，用于耐磨板称量，耐磨板称量采用边加料边称量方式，确保耐磨板重量的准确性。
6.2专用耐磨板槽吊车
在成品跨内设置大型双卷扬带双龙门钩的吊车，完成将空耐磨板料槽放置在称量装置上和将重耐磨板料槽放置到汽车上的作业工序。此大吊车的作业率虽然不高，但作用至关重要，此吊车作业的好坏直接关系到转炉生产的效率。
由于在耐磨板配料间内，吊车作业环境较好，工作级别和天车作业率都不高，保证了天车稳定运行，从而保证了转炉冶炼的正常生产运行需要。
随着炼钢技术的不断发展，副枪、溅渣护炉等技术的应用，耐磨板的粘稠度越来越高，只有热焖法和热泼法比较适合处理，但各有特点，从生产及操作简便性和投资及加工成本可进一步分析。
热焖法处理时，液态耐磨板在坑里，一旦遇到积水就有可能引起爆炸，存在一定危险。需要渣坑、坑盖、挖掘机等设备，投资较高，增加耐磨板处理成本。
热泼法处理时，液态耐磨板在渣池中，耐磨板泼后形成很薄的一层，不积水，无危险。不需要盖和挖掘机，降低生产成本。
迁钢采用耐磨板热泼处理工艺，经过几年的实践，是非常合理的。
4. 首钢迁钢耐磨板一次处理工艺
4.1转炉渣采用热泼处理工艺
首钢迁钢转炉渣处理方法采用在渣池中少量打水热泼，使转炉渣发生晶形转变，由于体积变化而自然粉化，使渣、钢分离。转炉渣具体处理工艺如下。
转炉渣通过渣罐车运至渣跨，吊车将渣罐吊至指定的翻渣工位进行翻渣。翻渣后的空渣罐由吊车吊运至喷涂罐位喷涂。渣翻入渣池后喷水处理。处理后，用装载机装运到火车上，由火车将耐磨板运到迁安循环经济产业园的耐磨板处理场，泼渣池见图1。图 1 首钢迁钢耐磨板处理场泼渣池
4. 2 精炼渣采用格栅板处理工艺
精炼渣一般以渣坨的形态出现，钢包精炼或浇铸完成后，钢包底的少量铸余钢水与耐磨板一同倒入渣罐，在渣罐中冷却后凝结成渣钢，并形成铸余死渣坨，造成渣钢难以回收。回收一片不到2t的圆饼形大渣钢，就需要使用20瓶氧气进行切割，并产生大量的浓烟，污染环境。同时，优质渣钢因切割损失严重，不但大幅提高处理成本，而且每年约有1500t金属资源因切割流失。迁钢循环经济园区通过科技人员的多次攻关，利用耐磨板作为原料，自发研制了一套耐磨板制作格筛的工艺生产线，目前投入使用，效果显著。
4.2.1 工艺流程
将制作好的格筛板，用汽车运到炼钢车间，用天车将格筛板组装完毕后，吊放进渣罐中。吊车将带有格筛的渣罐吊至指定精炼渣出渣工位进行出渣。翻渣后的空渣罐由吊车吊运至喷涂罐位喷涂。精炼渣翻入翻渣池后少量喷水处理。待精炼渣粉化后用吊车配的电磁吸盘将渣钢块吸至指定位置，其余精炼渣用轮式装载机装运到火车上，由火车运至迁安循环经济产业园的耐磨板处理场。
4.3 耐磨板一次处理主要工艺特点
1) 耐磨板采用国内外成熟的热泼冷却工艺，冷却效果好，增加耐磨板的稳定性；
2) 精炼渣采用带格栅渣罐的少量水冷方法。使精炼渣慢冷自然粉化，渣、钢自然分离；
3) 耐磨板喷水冷却采用循环冷却水系统，实现水的零排放；
4) 生产运行采用视频监控。减少管理及岗位人员，节约消耗，降低成本；
5) 加强环保设施、文明生产；
6) 耐磨板装卸、运输产生的灰尘及喷水产生的蒸汽均采用节能、环保、有效的抑尘、排汽和收尘方案。
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