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转炉挡渣出钢——让钢水更“洁净”随着我国国民经济的发展，对钢材的消费结构正在发生变化，加之众多企业日益关注转炉生产特殊钢，这些都对低成本生产高洁净度钢水提出了越来越高的要求。
就转炉炼钢生产企业而言，为生产IF钢(超低碳钢)、石油管线钢、硅钢、轴承钢、弹簧钢等高附加值产品，减少转炉出钢时的下渣量是提高钢水洁净度，从而提高转炉钢产品的质量和档次，降低其生产成本最有效的途径。
有效挡渣亟待引起高度重视有效防止钢水回磷、回硫。
在转炉出钢时采取有效的挡渣操作，是改善钢水质量的重要举措，既可以减少钢水回磷、回硫，提高合金收得率，减少钢水中夹杂物，提高钢水洁净度，还可为后续精炼创造条件。
当在精炼过程进行造渣脱硫时，因钢水钢渣中含有10%～13%的SiO2和0.8%～1.0%的P2O5，钢水极易发生回硫和回磷现象，导致钢水成分超标形成废品。
减少脱氧剂及合金消耗。
在转炉出钢时采取有效的挡渣操作，不仅可以减少脱氧剂及合金消耗，减少钢包粘渣，延长钢包使用寿命，还可提高转炉出钢口区域耐材的使用寿命，降低炼钢产品的生产成本。
转炉出钢后钢包的钢渣成分与终渣成分基本一致。
若转炉出钢时挡渣效果不好，将导致钢包钢渣量加大。
如果钢水精炼过程中不对钢渣进行脱氧改性，则精炼后钢渣中的氧会扩散到钢中，造成钢中成分烧损，导致成分变差；或在钢中形成新的夹杂物，污染钢水使其质量恶化。
当对钢渣进行脱氧改性时，较大的顶渣量会消耗大量脱氧剂。
钢包钢渣中FeO含量通常为1O%～17%(平均按13%计算)，钢水精炼时，以使用铝脱氧剂为例，每100公斤顶渣消耗的铝脱氧剂为3.8公斤。
对于每天产钢100炉的炼钢厂，如果每炉出钢少出200公斤渣，则每年可节省脱氧剂消耗440万元。
挡渣塞成为挡渣产品主流多年来，国内外众多冶金工作者研究开发将钢渣进入量降到最低的技术和方法，除少渣、无渣冶炼工艺外，主要开发了各种挡渣技术和产品，以尽量减少转炉出钢后期涡流带出的钢渣量。
阳春新钢铁有限责任公司，广东阳春 529600摘要：转炉挡渣工艺是高洁净钢生产工艺中重要的一环, 挡渣效果不好会直接造成钢水杂质含量高、回磷量大成分出格、后续精炼处理难度增加、钢铁料消耗高等问题，影响钢水质量。
本文结合目前实际挡渣情况进一步探索研究影响转炉挡渣合格率的因素，制订相应对策，提高挡渣合格率，减少转炉出钢下渣量,从而达到改善钢水质量、减少废品的目的。
关键词：转炉、挡渣、高挡渣率1 前言随着我国国民经济的发展,钢材的消费结构正在不断地发生变化,对钢水的洁净度提出了越来越高的要求。
在实际生产中,要求转炉在出钢过程中最大限度地减少下渣量、降低钢水的氧化性及提高炉外精炼的冶金效果,相对于成本较高的精炼过程，转炉挡渣出钢是生产低成本洁净钢的最简单有效途径[1]。
国内某炼钢厂(120吨转炉）2021年5-12月平均挡渣合格率95.6%（下渣≤50mm炉数占比），平均每月因下渣导致磷超国标判废2炉，每炉重量180吨，每月360吨，吨钢加工费用500元，平均每月因成分出格损失18万元。
2 挡渣塞挡渣原理现在国内钢厂转炉挡渣法有挡渣球法，挡渣塞法，气动挡渣，滑板挡渣法，各有利弊[2]。
某炼钢厂采用挡渣塞法挡渣，具有操作简便，使用成本低等优点。
挡渣塞呈陀螺形,粗端有4个凹槽、8个棱角,能够破坏钢水涡流,减少涡流卷渣。
其比重在3.4~ 4.0 g/cm3之间,能浮于钢渣界面,出钢时用专用机械将挡渣塞吊置出钢口上方，缓缓加到钢水面上，随钢水流尽，挡渣塞能堵住出钢口而阻挡炉渣流出，实现抑制涡流和挡渣的作用。
挡渣塞简图及挡渣原理见图1。
图1挡渣塞简图及挡渣原理3 分析影响挡渣成功的因素根据挡渣塞挡渣原理、相关文献及现场生产实践，分析影响挡渣合格率的因素有：1、挡渣塞的工艺参数，如比重、形状、流钢槽的数量、宽度、形状等；2、挡渣塞耐材质量的稳定性，是否受潮，在出钢时是否炸裂；3、挡渣塞的制作质量：挡渣塞整套装置是由挡渣塞，导向杆组成，在使用时将导向杆套在挡渣塞上，出钢至1/2∽2/3时通过挡渣塞投放装置，对准出钢口，插入钢水中，当导向杆卡子松动、衔接不紧密在加挡渣塞时导向杆易掉落、熔化与出钢口定位不准；4、出钢口的形状，当出钢口内口有钢渣堆积时会呈现不规则形状，与挡渣塞配合存在间隙，有漏渣的风险；5、加挡渣塞的时机，挡渣时出钢口的角度与夹持机构上挡渣棒的位置配合不好，加挡渣塞过早或过晚都会影响挡渣效果；6、转炉炉型的控制，出钢口周边及炉帽的日常维护做好有利于挡渣率的提高。
200吨转炉大出钢口减少带渣量操作研究与应用随着钢铁工业的快速发展，提高炼钢生产的效率和质量已经成为钢铁行业研究的重点。
而大出钢口减少带渣量操作研究与应用，正是针对提高炼钢效率的创新性研究之一。
本文就200吨转炉大出钢口减少带渣量操作研究与应用进行分析和探讨，旨在为相关领域的研究工作提供参考和指导。
1. 研究背景传统的钢铁生产方法中，一般采用大出钢口挂壁方式出钢。
然而这种方式存在着钢水中带渣量大、造成能量和物质的浪费等缺点。
因此，针对大出钢口带渣量的问题，研究人员提出了一种新的出钢方式：减少带渣的出钢方式。
这种减少带渣的出钢方式，通过改变炉腹的渣线和梁头角度，调整出钢口的高度和角度，使得钢水有导流轨迹可遵循。
这样可以使得大部分带渣流至转炉中央区域，从而减少钢水带渣现象，提高钢液的纯度和质量。
2. 研究内容为了验证减少带渣的出钢方式的实际效果，研究人员选取了一台200吨转炉，开展了大出钢口减少带渣量操作研究，并在工业生产中进行了应用和实践。
研究具体内容如下：1) 减少带渣方式的实验条件设置研究人员将炉底大出钢口的挂壁高度设置在转炉中央平面以下50~70mm处，角度为65~70度。
同时将炉腹的渣线降低，使得钢水可顺利向出钢口导流。
此外，研究人员还进行了辅助设备的调整，如降低脱硫装置的喷嘴高度和增加吹氧量等措施。
2) 减少带渣方式的操作方法在进行大出钢口减少带渣量操作时，研究人员主要采用了以下方法：①调整大出钢口的吹氧风量和氧枪角度，使钢水受到足够的搅拌和冲刷，带渣量减小。
②控制钢水的流速，保持出钢口内的钢水处于较为平稳的状态，从而使带渣量减少。
③及时排放出钢口内的渣皮和杂质，保持出钢口的畅通。
3. 研究结果通过减少带渣的出钢方式，研究人员得出了以下结论：①采用减少带渣的出钢方式后，200吨转炉的出钢质量得到了显著提高，钢水的纯度和均匀度得到了明显改善。
②相对于传统的钢水挂壁方式，减少带渣的出钢方式可以明显减小钢水中带渣量，从而节省了物料和能源消耗。
【技术】典型的转炉挡渣方法转炉挡渣出钢能有效地控制钢包下渣量，减少钢渣回磷，并减少脱氧铝的消耗，降低转炉冶炼成本，取得良好的冶金效果，经过多年发展，从最初简单的挡渣球发展到挡渣塞、滑动水口自动挡渣。
具体是：1、挡渣球挡渣是在出钢将结束时，使用机械臂将挡渣球在出钢口上方丢下，挡渣球降落在出钢口后阻断熔渣流入钢包。
挡渣球的形状为球形，其中心一般用铸铁块做骨架，外部包砌耐火泥料，可采用高铝浇注料或镁质浇注料制作，密度一般在4.2-4.5g /cm3。
采取挡渣球挡渣，挡渣效率在60% 左右，合金收得率在85% 左右，钢包下渣厚度在80- 120mm 之间。
2、气动挡渣是利用红外频率范围内钢水和炉渣的辐射不同，一旦出现下渣时会发出警报并启动挡渣器进行挡渣操作。
挡渣时，挡渣塞头部对出钢口进行机械封闭，端部喷射高压气体来防止炉渣流出。
采用气动挡渣，挡渣效率为60- 70%，合金收得率在90% 左右，钢包下渣厚度在70-100mm 之间。
3、滑动水口挡渣转炉出钢口滑动水口挡渣原理类似于钢包滑动水口控流系统，滑动水口挡渣装置安装在转炉出钢口本体外部，通过液压驱动系统和自动挡渣检测系统控制进行自动开启和关闭，实现少渣、无渣出钢的目的。
采用滑动水口挡渣，钢包下渣厚度小于40mm，甚至达到30mm 以下。
4、挡渣塞挡渣挡渣塞的形状为半球状，螺纹钢筋由中心垂直穿过，下部外包耐火材料作为导向杆，上部用于夹持器固定。
在出钢后期，机械臂将挡渣塞导向棒部分插入出钢口，半球部分悬浮于钢水与渣液界面上，当钢水流尽时，半球形部分适时堵住出钢口，从而防止熔渣流入钢包。
因半球体上有导流槽，可以抑制钢水发生涡流卷渣，当挡渣塞本体堵住出钢口后，残钢仍能通过导流槽流至钢包，故提高了钢水收得率。
采用挡渣塞工艺，挡渣效率可以达到90%以上，合金收得率可以达到95% 以上，钢包下渣厚度在40- 70mm 之间。
氧气顶吹转炉炼钢挡渣出钢转炉炼钢中，钢水的合金化大都在钢包中进行。
而转炉内的高氧化性炉渣流入钢包会导致钢液与炉渣发生氧化反应，造成合金元素收得率降低，并使钢水产生回磷和夹杂物增多。
同时，炉渣也对钢包内衬产生侵蚀。
特别在钢水进行吹氩等精炼处理时，要求钢包中炉渣（FeO）含量低于2％时才有利提高精炼效果。
挡渣出钢的目的是为了准确地控制钢水成分，有效地减少回磷，提高合金元素的吸收率，减少合金消耗；对于采用钢包作为炉外精炼容器来说，它利于降低钢包耐火材料的侵蚀，明显地提高钢包寿命；也可提高转炉出钢口耐火材料的寿命。
挡渣的方法有挡渣球法、挡渣棒法、挡渣塞法、挡渣帽法、挡渣料法、气动挡渣器法等多种方法，原创图3-8是其中几种方法的示意图。
A 挡渣球挡渣球法是日本新日铁公司研制成功的挡渣方法。
球的密度介于钢水与熔渣的密度之间，临近出钢结束时投到炉内出钢口附近，随钢水液面的降低，挡渣球下沉而堵住出钢口，避免了随之而出的熔渣进入钢包。
挡渣球合理的密度一般为4.2～4.5g/cm3。
挡渣球的形状为球形，其中心一般用铸铁块、生铁屑压合块、小废钢坯等材料做骨架，外部包砌耐火泥料，可采用高铝质耐火混凝土、耐火砖粉为掺和料的高铝钒土耐火混凝土或镁质耐火泥料。
只要满足挡渣的工艺要求，应力求结构简单，成本低廉。
考虑到出钢口受侵蚀变大的问题，挡渣球直径应较出钢口直径稍大，以起到挡渣作用。
挡渣球一般在出钢量达1/2～2/3时投入，挡渣命中率高。
熔渣过粘，可能影响挡渣球挡渣效果。
熔渣粘度大，适当提前投入挡渣球，可提高挡渣命中率。
挡渣塞、挡渣棒的结构和作用与挡渣球一致，只不过外形不同而已。
B 挡渣帽在出钢口外堵以薄钢板制成的锥形挡渣帽，挡住出钢开始时的一次渣。
武钢、邯钢均使用这种方法。
C 气动挡渣器气动挡渣器的原理是在出钢将近结束时，用机械装置从转炉外部用挡渣塞堵住出钢口，并向炉内吹气，防止熔渣流出。
此法西欧奥钢联等厂使用，上钢五厂和首钢也已采用。
